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本刊信息
主管单位： 中华人民共和国教育部
主办单位： 重庆大学
编辑出版： 《土木与环境工程学报（中英文）》编辑部
主 编： 刘汉龙
电 话：023-65111322/65111863
邮 箱： xuebao@cqu.edu.cn
国际标准连续出版物号：
2096-6717
国内统一连续出版物号：
50-1218/TU
国内发行： 重庆市邮政局
国外发行： 中国出版对外贸易总公司(北京782信箱)
邮发代号：78-48
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《土木与环境工程学报（中英文）》获评2022年度川渝一流科技期刊
《土木与环境工程学报（中英文）》获评2022年度川渝一流科技期刊《土木与环境工程学报（中英文）》入选《世界期刊影响力指数（WJCI）报告（2020科技版）》
《土木与环境工程学报（中英文）》入选《世界期刊影响力指数（WJCI）报告（2020科技版）》
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杨阳，刘汉龙，张良帅，刘海军，熊华山，叶琳，王鲁琦，韩绍康，仉文岗
2023,45(3):1-8, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.035
以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为工程背景，通过开展野外勘测及岩石试样的理化性质测试，提出一种针对不可移动石质文物的理化性质研究方法，即跨尺度分析方法。室内试验采用宏观试验及微观试验，宏观试验包括三轴试验和直剪试验，微观试验包括扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析。采用宏观试验测得样品的基本力学参数；通过电镜分析可知，试样为标准的砂岩，孔隙率较大，表明其对水的敏感性较高，在长期干湿循环作用下，其强度会随着时间的推移而降低，即典型的水岩相互作用；XRD衍射试验表明，由于砂岩中黏土矿物含量较高，故其水理性质较差，抗风化能力较弱，这是导致其风化的主要原因。地质雷达勘测及辅助声波探测表明，在有效保护文物的前提下，可以采用该方法对文物进行宏观和微观的跨尺度科学分析。
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2023,45(3):9-15, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.094
中国水能资源主要集中在西部地区，西部地区属于地震强震区，高土石坝的抗震安全是该区域水电开发最突出的问题之一。基于《水电工程水工建筑物抗震设计规范》（NB 35047—2015）的有关规定，采用设定地震场地相关设计反应谱生成的地震动时程对两河口超高心墙堆石坝进行三维非线性地震反应分析。结果表明：位于V形河谷中的两河口超高心墙堆石坝坝体加速度在4/5坝高以上；1/3坝轴线长度范围内的河谷中部放大效应显著，表现出明显的“鞭梢效应”和三维河谷效应。在此基础上提出了两河口超高心墙堆石坝的抗震加固范围。
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2023,45(3):16-23, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.092
为了提高深基坑施工过程中变形预测的准确度，提出一种基于小波变换分解与重构、采用遗传算法优化参数的支持向量机（GASVM）和自回归滑动平均（ARMA）模型相结合的组合模型预测方法。使用GASVM模型对小波分解后的趋势项进行一步预测和多步滚动预测，使用ARMA模型相应地对随机项进行预测，将预测值求和得到最终预测结果。以某地铁车站深基坑为案例，对3个监测点的支护桩深层水平位移进行预测分析，得到其一步预测的短期预测值和多步滚动预测的中长期预测值，并与单一采用GASVM模型得到的预测值进行对比。结果表明：组合模型有效减小了预测误差，在短期和中长期预测中均取得令人满意的结果。
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2023,45(3):24-33, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.172
针对盾构机下穿既有建筑问题，以南通地铁1号线环城东路站至中级人民法院站盾构区间下穿森大蒂花苑老旧居民区为研究对象，基于现场沉降监测，进行盾构施工对既有邻近建筑基础沉降的影响分析，针对盾构隧道下穿该老旧居民区进行数值模拟，综合考虑上部建筑荷载及盾构施工对围岩的扰动，对建筑物基础沉降进行分析。结果表明：盾构机在高富水砂土、粉土中掘进时，由于对地层的扰动和孔隙水消散等原因，易使机头扭转，造成掘进不稳定，最终引起地表沉降；而通过设置合理的土压力值，保持掘进面平衡，尽量使盾构机平稳通过，同时做好注浆、衬砌与地层间缝隙填充等工作，能够有效减小盾构引起的地表沉降。
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2023,45(3):34-43, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.096
粗骨料是混凝土材料的组成之一，其粒径变化会影响混凝土梁中骨料咬合作用对抗剪承载力的贡献。为了系统地考虑最大粗骨料粒径对玄武岩纤维增强聚合物（Basalt Fiber Reinforced Polymer，BFRP）筋无腹筋混凝土梁剪切破坏的影响，采用细观尺度数值模拟方法，建立BFRP筋无腹筋混凝土梁数值模型，模拟分析构件尺寸和粗骨料粒径对BFRP筋混凝土梁剪切破坏模式和抗剪强度的影响规律。结果表明：BFRP筋无腹筋混凝土梁的抗剪强度存在尺寸效应，同时，随着最大粗骨料粒径的增大，BFRP筋混凝土梁的抗剪承载力提高，梁的剪切尺寸效应被削弱。根据最大粗骨料粒径的影响机制与规律，结合断裂力学尺寸效应律，建立了BFRP筋混凝土梁抗剪强度尺寸效应理论公式，并与模拟结果和试验数据进行对比，验证了公式的准确性和合理性。
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2023,45(3):44-54, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.034
镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板的下层为预制新型耐火材料镁晶板，上层为现浇钢筋混凝土板。为了研究镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板在不同荷载比下的耐火性能及耐火等级，对3块叠合楼板试件进行ISO-834标准升温下的受火试验，得到叠合板不同位置的受火时间—温度曲线和受火时间—跨中位移曲线。试验表明，叠合板具有良好的耐火性能，耐火极限可达到1.5 h以上。利用有限元软件ABAQUS分析了试件的耐火性能，通过与试验结果对比，验证了模型的可靠性，进而采用模型考察荷载比、镁晶板厚度、混凝土保护层厚度、钢筋和混凝土的强度对叠合楼板耐火极限的影响。分析表明，荷载比和镁晶板厚度对叠合楼板耐火极限影响较大。基于参数分析结果，给出不同荷载比和不同镁晶板厚度叠合板的耐火极限。
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2023,45(3):55-64, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.093
为研究装配式混凝土框架节点的抗震性能，提出一种端板螺栓连接梁柱节点形式，设计节点试件并对其进行拟静力试验研究，与现浇混凝土框架节点试验进行对比，考察试验节点的破坏形式、承载能力以及耗能能力和位移延性等抗震性能指标；采用有限元程序模拟试验节点试件的受力性能，验证模型的准确性。结果表明：现浇节点试件以梁端截面形成塑性铰耗能，破坏时梁端截面发生弯剪破坏，柱和节点均出现裂缝；端板螺栓连接半刚性节点试件主要以梁柱之间发生相对转角耗能，最终由于梁端截面混凝土材料强度不足而发生破坏，而柱保持完好，可通过更换高强螺栓和预制梁快速修复节点；提出的端板螺栓连接节点可以满足钢筋混凝土结构的耗能和延性要求，梁内钢筋、预埋的端板和混凝土是否能够协同工作对节点的受力性能有较大影响。
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2023,45(3):65-78, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.119
为研究T形肋加劲板翼缘的受压局部稳定性能，考虑翼缘宽厚比的变化，设计制作5个Q345和4个Q420钢材强度的焊接T形肋加劲板试件进行翼缘局部稳定轴压试验，并建立有限元模型进行验证，分析不同材料本构、简化焊接残余应力、局部初始几何缺陷对其受力性能的影响，得到翼缘局部稳定简化计算公式。结果表明：翼缘局部稳定试件与有限元模型均在翼缘1/2高度附近发生局部屈曲破坏，翼缘宽厚比越大，试件出现局部屈曲变形越早。有限元计算模型采用理想弹塑性本构模型模拟，随着翼缘相对宽厚比增大，残余应力的计入降低了构件轴向刚度；所有板件均计入局部初始缺陷时的稳定系数最小。采用三次多项式拟合的翼缘局部稳定简化公式曲线与欧洲规范曲线的趋势较为接近，而采用Perry公式拟合的曲线与中国、美国规范曲线的趋势较为接近。不同钢材强度拟合的公式曲线趋势基本一致，可以推荐采用Perry公式拟合的曲线进行计算。
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2023,45(3):79-89, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.117
对伞形张拉膜结构在自然灾害等外荷载冲击下的振动反应进行研究，为实际工程膜结构建筑受灾破坏分析提供依据。基于冯·卡门大挠度理论和薄板振动理论，建立伞形张拉膜结构在冰雹荷载作用下的非线性动力响应控制方程。采用贝塞尔函数及欧拉方程求得其振型函数，再运用KBM摄动法和迦辽金法对控制方程求解，得到其动力响应的近似解析解。利用Mathmatics软件对方程进行求解并对求解后的数据进行整理，通过Origin绘图软件画出膜面受迫振动后的时程位移图。采用ANSYS软件建立伞形张拉膜结构的有限元模型；再通过LS-DYNA显示动力学模块对冰雹冲击膜面的动力过程进行模拟，得到膜面动力响应的结果。同理，画出数值模拟结果的位移图，将整理后的理论与数值分析数据结果进行对比分析，结果表明，理论解析和数值分析结果吻合。
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2023,45(3):90-98, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.097
提出角钢耗能自复位混凝土框架设计方法，建立节点的有限元数值模型，并试验验证其有效性。对抗弯承载力比
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2023,45(3):99-106, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.136
针对传统充填材料高碳排放、高成本问题，以“绿色矿山”为理念，选用工业固废电石渣、脱硫石膏和矿渣为胶凝组分，以尾矿砂为骨料制备充填材料。利用X射线（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析(EDS)等手段研究充填料水化产物及微观形貌，并开展工作性能、力学性能和重金属固化性能试验。结果表明：所开发的充填材料凝结时间和流动度均满足矿山充填工程要求，充填体7、28 d抗压强度可达4.6、7.9 MPa，充填体浸出液中Pb、Zn浓度低于规定限值。电石渣内的氢氧化钙提供碱性环境，脱硫石膏提供硫酸根离子，两者对矿渣内的硅铝质原料复合激发，生成以钙矾石和C-A-S-H凝胶为主的水化产物。大量针棒状结构的钙矾石晶体及网状结构的C-A-S-H凝胶相互穿插，并且与尾砂颗粒紧密结合，随着龄期延长，结构更加致密，使充填体具有良好的力学性能。
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2023,45(3):107-115, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.138
传统混凝土破碎技术存在粗骨料损伤大、机械磨损严重和能耗高等弊端，这些问题可以通过在破碎前对混凝土进行微波处理来解决。为了评价微波处理技术的工业适用性，通过不同功率微波对混凝土试件进行加热，并与传统加热方式相比较，研究混凝土的加热效率和宏观裂纹扩展规律，而后进行单轴抗压强度试验，得到混凝土在不同热处理条件下的强度弱化规律。结果表明：与传统加热方式相比，微波加热技术能有效促进混凝土内部和表面裂纹扩展，削弱混凝土的强度，并且高功率微波下效率更高，能量消耗更少。此外，微波加热时未完全烘干的混凝土容易出现低温爆裂现象，爆裂时间与功率水平呈负幂函数关系，与烘干时间呈正幂函数关系。
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2023,45(3):116-125, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.165
胶凝砂砾石坝筑坝材料具有较大的变异性，有必要研究其参数概率分布形式。通过对3座大坝工程现场试验资料的分析，基于
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2023,45(3):126-133, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.036
屏蔽门渗透风量是影响地铁车站冷负荷的重要因素。提出一种屏蔽门渗透风量计算模型，基于测试风速分析，对屏蔽门单周期渗透风量进行量化，分不同位置和不同阶段研究屏蔽门渗透风的特征，通过对列车运行因素进行分析，建立一种屏蔽门渗透总风量的计算方法，以期对地铁车站的设计计算及运营等工作提供借鉴。结果表明：不同位置屏蔽门的渗透风速不同，沿着列车的运行方向，屏蔽门单周期渗透风速和风量都随门位置的变化而减小，出站侧的屏蔽门单周期渗入风量约为进站侧的65%；不同阶段屏蔽门渗透风量也存在差异，列车停靠阶段单周期渗透风量最大，为进站阶段的10倍左右；确定了屏蔽门单周期渗透风量的范围，并提出相应的计算模型，据此计算得到地铁车站屏蔽门全天的渗透风量。
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2023,45(3):134-144, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.047
随着塑料制品的大规模使用，土壤环境中微塑料含量不断增加，土壤中微塑料的污染问题已引起广泛关注。目前,缺乏标准化的检测和定量方法是阻碍评估其对土壤环境生态产生风险的主要因素。复杂土壤介质中微塑料的检测方法仍然没有同质化，这严重影响了研究结果的可比性和可靠性。采用微波消解法，通过优选微波消解最佳操作条件（酸体系、升温程序及加酸量），尝试从复杂土壤介质中一次性提取微塑料。结果表明：采用15 mL HCl+5 mL HNO3+3 mL HF的酸体系可将0.1 g的土壤完全消解并从中提取出微塑料。在加标试验中发现，6种微塑料聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯（PP）提取效率分别为126%、146%、51%、85%、96%、162%。PS、PE、PP塑料消解后质量均变重，可能是因为酸与微塑料发生了物理化学反应，使其表面性质发生改变，从而导致消解后微塑料的孔隙度增大，对金属或有机物吸附能力增强；PMMA、PVC在该条件下的提取效率较好，可达到80%以上。通过对塑料表面形貌的分析发现，所有方法中塑料颗粒都有降解的迹象，但通过分析傅里叶红外光谱(FTIR)结果发现，消解过程不影响塑料种类的识别。目前的方法还只适用于定性和初步定量分析，标准化定量还需进一步探索。
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2023,45(3):145-153, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.018
利用石油烃降解菌混合菌和紫花苜蓿、高羊茅2种植物对不同浓度柴油污染土进行植物修复、微生物修复和植物—微生物联合修复室外盆栽对比试验，研究植物修复与植物—微生物联合修复试验中植物种子萌芽率和植物生长状况，采用超声萃取—紫外分光光度法分析3种修复方式对柴油污染土的降解效果。试验结果表明，柴油延长了植物种子的萌芽时间；在植物修复和植物—微生物联合修复过程中，高羊茅的植物生物量和株高大于紫花苜蓿，植物—微生物联合修复的植物生物量和株高总体上明显高于植物修复；3种修复方式修复柴油污染土的总体降解效果排序为：植物—微生物联合修复>微生物修复>植物修复；高羊茅的修复效果优于紫花苜蓿；柴油污染土的柴油浓度越低，修复效果越好。
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2023,45(3):154-163, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.037
有机磷阻燃剂（OPFRs）是一类对人类健康和生态环境极具危害的新兴污染物。以两种典型OPFRs——磷酸三（2-氯）丙酯（TCPP）和磷酸三（2-氯）乙酯（TCEP）为目标污染物，通过试验研究其在间歇进水复合垂直流人工湿地（IVCW）中的去除效果、沿程去除情况及在基质和植物内的累积量，通过物料平衡分析其在人工湿地生态系统中的输入、输出、累积和转化量，探讨其可能的转化途径。结果表明：复合垂直流人工湿地对水中TCPP和TCEP有良好的去除效果，种植植物稳定运行对其去除率平均分别达74.1%±5.3%和49.3%±5.5%。人工湿地生态系统是输入OPFRs有机质的转化器，从湿地内转化去除的TCPP和TCEP分别占其总输入量的59.72%和44.6%，远大于其在基质和植物内的累积总量（2.37%和1.67%）。基质内生物降解是OPFRs转化的重要途径，TCPP和TCEP的沿程去除与基质内的溶解氧（DO）沿程消耗速率、水中易降解有机物浓度有关。植物种植对TCPP和TCEP去除的促进作用明显，但由于植物体内的浓度限制，难以通过植物收割或加大种植密度来大幅提高湿地对OPFRs的去除率。
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2023,45(3):164-172, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2021.134
以碱渣—矿渣—生石灰固化污泥用作填埋场临时覆盖材料为背景，开展不同渗滤液浓度、浸泡时间和碱渣掺量条件下固化污泥性质的研究，探讨渗滤液浸泡对固化污泥长期性能的影响规律及微观机理。结果表明：固化污泥在渗滤液中长期浸泡时，生成钙钒石和水化硅酸钙等物质，试样强度随浸泡时间的增加而增大，固化污泥有较好的耐久性；但当碱渣掺量60%的试样浸泡210 d时，试样中生成大量的碳酸钙和不同尺寸的钙钒石，结构变得疏松，试样出现裂隙，强度大幅降低，低于垃圾填埋场临时覆盖材料强度要求，碱渣掺量过多对固化污泥的长期强度不利。渗滤液对固化污泥有一定的侵蚀性，固化污泥强度随渗滤液浓度的增大而降低。固化污泥具有结构性，不同渗滤液浓度和浸泡时间下固化污泥结构屈服应力变化与强度变化规律基本一致。在渗滤液长期浸泡过程中，碱渣—矿渣—生石灰对污泥和渗滤液中的铬、铜、铅、砷等污染物可起到稳定作用。
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2023,45(3):173-182, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.099
针对污水处理厂污泥脱水难度大、运行成本高等问题，深入研究NaClO投加量、污泥混合液pH值以及在NaClO最佳投加量和污泥混合液最佳pH值下耦合聚合硫酸铁（PFS）和三氯化铁（FeCl3）对污泥脱水性能的影响，以期获得氧化—絮凝调理对活性污泥脱水性能的影响机制。结果表明，在NaClO投加量为40 mg/g DS（绝干污泥）和污泥混合液pH值为3时，PFS耦合NaClO调理后的泥饼含水率和污泥比阻（Specific Cake Resistance，SRF）分别降至85.86%和4.74×1011 m/kg；FeCl3耦合NaClO调理后的泥饼含水率和污泥比阻分别降至86.36%和3.93×1011 m/kg。调理后的污泥絮体粒径D50的大小关系为：NaClO+PFS>NaClO+FeCl3>pH值>原泥>NaClO。显然，经过氧化—絮凝调理后的污泥絮体粒径明显增大，滤液中的有机质含量降低。氧化—絮凝调理可使活性污泥比阻显著降低，脱水性能显著改善。NaClO耦合PFS和NaClO耦合FeCl3有望成为高效环保、价格低廉的新型污泥脱水调理剂。
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2023,45(3):183-195, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.038
比较普通小球藻、蛋白核小球藻和斜生栅藻在不同氮水平下的生长状况和污水深度脱氮除磷效能，并从生物大分子累积角度解析氮源水平对微藻脱氮除磷的影响机制，为实现污水深度脱氮除磷同时收获微藻生产能源以缓解能源危机提供理论依据。结果表明：硝氮为唯一氮源时，微藻生长状况和脱氮除磷效能明显优于以氨氮为唯一氮源的试验组，叶绿素a含量也高于氨氮组；各试验组中硝氮浓度越高，藻细胞数量越多，且小球藻细胞增长量明显高于斜生栅藻；7天内硝氮浓度≤8 mg/L时氮的去除率均能达到98%以上，但氮浓度低的试验组中叶绿素a含量低，这是因为氮是叶绿素合成的重要元素。微藻通过调节细胞内大分子物质含量来适应不同的生存环境，在营养受限制的条件下会消耗自身物质以满足生命活动的需要，氮限制条件会引起细胞内脂质积累，证实了氮源水平控制微藻污水深度脱氮除磷耦合生物大分子累积的可行性。
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2023,45(3):196-204, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.063
从稳定运行的厌氧/好氧/缺氧序批式反应器（A/O/A-SBR）中筛选分离得到3株高效除磷细菌，通过形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析进行物种分析，确定3株细菌分别为不动杆菌属（Acinetobacter）、克雷伯菌属（Klebsiella）和肠杆菌属（Enterobacter），NCBI保存登录号分别为OL519151、OL519152、OL519153。以pH值、温度及碳源种类作为影响因子，分析细菌生长特性和除磷率，同时分析无机磷和有机磷在细菌胞内、溶解性微生物产物（SMP）及胞外聚合物（EPS）中的分布转化规律。结果表明：在最佳环境条件下，Acinetobacter sp. PK01、Klebsiella sp. PK02和Enterobacter sp. PK03菌株的最高除磷率分别达到89.4%、85.43%和76.95%。其中，Acinetobacter对环境中磷的去除主要依靠吸收胞外无机磷，并以多聚磷酸盐的形式储存于体内，该途径去除了基质中54.93%的磷；Klebsiella对环境中磷的去除主要依靠EPS合成和吸附作用，该途径去除了基质中47.18%的磷；Enterobacter主要依靠多聚磷酸盐和EPS的合成作用，去除了基质中48.32%的磷。
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2023,45(3):205-214, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2023.265
实现磷资源的高效回收和农业废弃物的资源化利用具有重要意义。采用氯化铁、硫酸铁、氯化钙对水稻秸秆生物炭（RSB）进行改性，得到3种改性稻秆生物炭（PRSB-Fe、PRSB-FS和PRSB-Ca），采用SEM、XPS、FTIR和BET对其进行表征，并通过批量实验探究其对模拟废水和化粪池粪污分离液中磷酸盐的吸附特性。模拟废水实验结果表明：伪二级动力学方程能更好地描述改性生物炭对磷的吸附过程（R2>0.99），吸附机制以化学吸附为主，吸附等温线均更符合Freundlich方程（20 ℃），表明多层吸附可能起主导作用。共存的Cl-基本不会影响3种改性生物炭对磷的吸附效果；对于初始磷浓度为（12.94±1.51） mg/g、pH值为7.4±0.2的化粪池粪污分离液，PRSB-Fe-5、PRSB-FS-5和PRSB-Ca-5对磷的吸附量分别是10.77、23.35、0.85 mg/g，其中PRSB-FS-5对磷的吸附效果最好，去除率高达97.31%，剩余磷浓度仅有0.37 mg/L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准。
2023年第45卷第3期
土木工程
环境工程
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Quang-Hieu TRAN, Xuan-Nam BUI, Hoang NGUYEN
DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2022.023
在深部地下采矿中，岩爆因具有许多不利影响（如，对人员、设备、隧道/地下矿山工作面和开采周期等的影响）而被视为不确定性风险。由于其不确定性的特征，对岩爆趋势的准确预测和分类具有一定难度，且已有研究成果较少。提出一种基于基因表达编程（GEP）和粒子群优化（PSO）的鲁棒混合计算模型GEP-PSO，用于预测和分类深部开口的岩爆趋势，提高了预测和分类的准确性。在建立GEP-PSO模型过程中，评估了GEP模型中不同数量的基因（1~4）和连接功能（例如，加法、提取、乘法和除法）。收集了246次岩爆发生的地质和施工因素，用于建立岩爆分类的GEP-PSO模型；应用处理数据集缺失值的技术改进数据集的属性；用相关矩阵选取潜在输入参数的特征；建立了13个混合GEP-PSO模型，得到了各模型的精度。结果表明：在GEP结构中具有3个基因和乘法连接函数的GEP-PSO模型具有最高的准确度（80.49%）。将获得的最佳GEP-PSO模型的结果与基于相同数据集开发的各种已有模型进行比较，结果表明：选择的GEP-PSO模型结果优于已有模型，表明提出的GEP-PSO模型在岩爆等级的预测和分类方面的准确性显著提高，可以应用于深开挖工程中，以准确预测和评估岩爆敏感性。
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复合型絮凝剂CaCl2-APAM-PAC快速处置高含水率泥浆试验研究
马英建, 程慧峰, 方舟, 苏彬, 梁登钦, 秦新皓, 何斌
在工程建设当中废弃泥浆含水率极高，且对环境的影响极大，解决其脱水问题为面临的主要问题。针对高含水率泥浆泥水分离问题，选择三种絮凝剂氯化钙（CaCl2）、阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）和聚合氯化铝（PAC），设计3因素4水平正交试验，采用综合平衡法，选定48h脱水量和上清液pH值等为指标，进行极差分析和方差分析，着重找出最佳复合絮凝剂组合。通过正交试验结果和SEM微观分析等对絮凝机理进行讨论。试验结果表明，将脱水量随时间变化曲线划分为高、中、低脱水区和快速脱水阶段、慢速脱水阶段，则泥浆脱水速率整体呈现减小趋势，其中高脱水区组在12 h时也具有较高的脱水量，即满足快速脱水的要求；三种絮凝剂存在一定协同作用的效果。通过正交试验的极差分析和方差分析，复合絮凝剂的最优组合为泥浆总质量的0.25 % CaCl2 + 0.12 % APAM + 0.17 % PAC；根据机理分析，可将复合絮凝剂絮凝过程分为以下五个阶段：电中和阶段、架桥阶段、吸附成团阶段、网络沉降阶段和固化增强阶段。
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基于截面分类的U形钢-混凝土组合梁外包钢板件宽厚比限值
为研究U形钢组合梁基于截面分类的外包钢板件宽厚比限值，对5根U形钢组合梁试件进行单调静力加载试验。分析了不同外包钢腹板受压区高厚比及受压翼缘宽厚比情况下，U形钢组合梁的破坏模式、荷载-位移曲线及塑性变形能力。试验结果表明，外包钢板件宽厚比对U形钢组合梁的屈曲变形和塑性变形能力有着直接影响，所有试件在达到峰值承载力前均发生了局部屈曲，破坏模式为弯曲塑性破坏。同时，通过有限元参数分析结果表明，外包钢腹板与受压翼缘之间的非线性行为相互影响，板件的屈曲时刻随着相邻板件宽厚比的增大而提前，增大外包钢板件宽厚比会降低U形钢组合梁的塑性发展程度。基于试验与有限元参数分析结果，提出了U形钢组合梁的Ⅱ类截面（Class 2）外包钢板件宽厚比限值建议，并将该限值与规范限值进行对比分析。
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基于机器学习多孔生物炭对CO2吸附性能预测
多孔生物炭含有丰富的多尺度孔隙结构，使其具有优异的CO2吸附性能。针对传统以试验数据建立的CO2吸附预测模型存在精度低、计算复杂等不足，本文采用梯度提升决策树(GBDT)、极端梯度增强算法(XGB)、轻型梯度增压机算法(LGBM)等机器学习方法对生物炭吸附CO2进行模型预测，并对预测结果进行对比分析。结果表明:影响CO2吸附量的前三个因素依次为生物炭的比表面积、C含量、O含量。3种算法均可以有效地预测生物炭对CO2吸附性能。相比之下，LGBM的预测精度最高，达到94%；GBDT对于异常样本数据处理方面有显著优势；而XGB对不同测试集变化的预测结果更加稳定。该模型结果可为调控和优化生物炭组成和结构提供具有重要的参考意义。
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重力井曲面摩擦摆支座及其抗震性能
在强震或近场地震动作用下，传统隔震支座桥梁存在支座有残余位移和桥墩内力响应大的问题。受科学馆重力井曲面设施的启发，本文拟提出一种基于重力井曲面的变刚度摩擦摆支座。其曲面由内部的球面和外部的重力井曲面构成。首先，基于理论推导，揭示其水平剪切方向的恢复力模型。其次，设计并制作了一个足尺变刚度摩擦摆支座试件，并对其进行拟静力试验，以进一步探究其滞回特性和力学性能。摩擦材料采用抗压性能优越的改性超高分子量聚乙烯。最终，通过数值模拟，比较研究了重力井曲面摩擦摆支座和球形支座的动力特性。试验发现了变刚度双摩擦摆支座上下滑动面呈不对称滑动的现象。改性超高分子量聚乙烯摩擦材料可以满足支座对摩擦垫局部应力大的需求。此外，与普通球形双摩擦摆支座相比，重力井曲面摩擦摆支座能够大幅度减小地震动作用下的内力需求，且具有和小半径球面摩擦摆支座一样优越的自复位性能。
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纤维含量对加筋土宏微观特性的影响
纤维含量是影响加筋土的重要参数，现有研究中纤维含量的取值范围一般较小，对较大纤维含量加筋土的物理力学性能尚不清楚。因此，为了研究较大纤维含量对稻草纤维加筋土的影响，本文设置了10个纤维质量分数，采用直剪试验进行研究，探讨了不同纤维含量对加筋土强度特性的影响，并通过扫描电镜试验（Scanning Electron Microscope，SEM）和核磁共振测试（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）对纤维加筋土的微观结构特征进行分析。结果表明：加入纤维可有效提高土体的抗剪强度。纤维加筋土的增强机理与纤维含量有关，较小的纤维含量对土体孔隙率影响不大，加筋土以土骨架为基础；当纤维含量较大时，孔隙率明显增长，加筋土的主体结构将由土骨架和纤维骨架组成。本文的研究成果可为纤维材料在地基处理和边坡防护等实际工程中的设计和施工提供参考。
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城市生活垃圾焚烧渣工程特性试验研究—以武汉地区为例
城市生活垃圾焚烧底渣的处置利用是当前一个重要且亟待解决的难题。本文以武汉地区底渣为例，借助微观观测技术和室内测试试验，较为全面地分析了武汉底渣的物理、化学及工程特性，与不同地区底渣特性进行了对比，并进一步探讨了武汉底渣在道路工程中作为路基填料、垃圾填埋场中用作防渗层的可行性。结果表明，底渣颗粒形状各异，表面光滑且有细小孔洞，是一种塑性较低、比重较高的级配不良砂性粗粒土；底渣重金属元素浸出浓度均未超过国家相关标准的规定限值；底渣的击实性与中细砂相似，有一定的压缩性，但其固结特性不明显；底渣的渗透系数略大于细砂，经掺和膨润土后可考虑用作垃圾填埋场防渗层；底渣内摩擦角接近中细砂取值，同时还具有一定的黏聚力；在承载变形能力上，底渣的CBR测定值较高，满足路基工程材料对承载力要求。
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锈蚀PC梁疲劳寿命预测及界面滑移区量化研究
重复荷载和锈蚀共同作用会造成预应力混凝土(PC)构件疲劳损伤，降低其使用寿命。本文以钢绞线疲劳裂纹扩展尺寸、混凝土疲劳累积残余应变为损伤参数，综合考虑钢绞线疲劳裂纹扩展、界面锈蚀疲劳粘结退化及混凝土疲劳损伤的影响，提出了考虑力筋残余应变的粘结滑移区不协调变形量化方法及锈蚀PC梁疲劳寿命预测方法。然后通过试验数据验证了预测方法的合理性，并讨论了不同预应力、锈蚀程度和应力水平作用下锈蚀PC梁界面疲劳粘结滑移情况。研究结果表明：提出的预测方法可有效预测界面滑移情况及锈蚀PC梁的疲劳寿命；预应力大小是影响锈蚀PC梁发生疲劳粘结滑移的重要参数，随着锈蚀率、应力水平的增加，构件易发生疲劳粘结滑移，而预应力的增加可有效减少界面疲劳粘结滑移的发生；在高应力水平下更严重的应变不协调会导致更大的残余滑移，滑移量曲线及其斜率随着应力水平的增加而整体抬升、变陡。
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新型两阶段屈曲约束支撑滞回性能试验研究
为提升传统屈曲约束支撑的性能，特别是解决传统阻尼器在主震-余震型地震作用下发生断裂后无法为结构提供抗侧刚度和耗能能力的问题，提出了一种新型两阶段屈曲约束支撑（Two-stage Buckling-restrained Brace, 简称TS-BRB）。TS-BRB的耗能单元由三个横截面沿纵向渐变的Q235钢板串联组成，中部的耗能段在地震中首先发挥耗能作用，若该段发生断裂，约束单元中的限位卡槽能够确保端部耗能段继续工作，从而使TS-BRB具备较传统BRB更高的耗能能力。TS-BRB的滑移距离通过调整限位卡槽的长度来限制，从而满足结构减震设计的使用需求。TS-BRB的试验结果表明：该阻尼器的滞回曲线饱满，滞回曲线形状符合理论预期；TS-BRB具有明显的二阶段耗能特性，耗能单元的端部耗能段在中间耗能段断裂后可继续工作，断裂后的附加累计耗能为断裂前的138.41%。TS-BRB解决了传统BRB在断裂后随即失去承载和耗能能力的问题，能够为结构提供更大的耗能储备。最后使用ABAQUS建立实体单元数值模型，发现模拟与试验的滞回曲线吻合较好。
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FRP加固混凝土梁界面应力的时变规律研究
本研究立足于粘贴FRP加固结构技术大量应用的背景，对长期持荷条件下加固混凝土梁FRP端部、中部混凝土裂缝附近界面应力的时变规律开展研究。建立分析FRP应变的有限元模型，通过模拟结果与实测结果的对比验证有限元法的适用性。对FRP端部区域的时变应力采用有限元法和解析法进行分析，对端部胶层溢出、结构二次受力情况做了考虑；对混凝土中部裂缝附近区域的时变应力采用解析法进行分析。结果表明，混凝土徐变导致界面应力随时间增大，剥离破坏的风险增大；胶层蠕变导致应力随时间缓解，有助于避免剥离破坏，该结论对上述两个区域均适用，且不受胶层溢出、二次受力的影响。FRP端部区域时变应力的有限元结果与解析解结果吻合良好。
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牺牲桩截面特性对圆柱桥墩局部冲刷影响试验研究
墩前牺牲桩防护是减小桥墩局部冲刷的主要措施之一，现有的牺牲桩防护桥墩局部冲刷的研究主要集中于圆形截面，对牺牲桩截面特性对桥墩局部冲刷的影响关注较少。本文通过单向流循环水槽构建冲刷环境，开展不同直径与不同截面牺牲桩防护单桩桥墩局部冲刷物理模型试验并，试验通过水下高清摄像以及倾斜摄影技术实现了对局部冲刷深度发展历程和冲刷平衡时刻的冲刷坑形态的精准测量，进而探究了牺牲桩直径与截面形式对机采集模型局部冲刷深度并利用倾斜摄影测量技术对达到冲刷平衡的冲刷坑形态进行影像扫描。首先对无防护单桩桥墩局部冲刷进行分析，并验证倾斜摄影技术可靠性；然后对不同直径与不同截面牺牲桩防护单桩桥墩局部冲刷进行防护效果的影响规律分析。研究结果试验表明：牺牲桩直径与截面形状是影响桥墩局部冲刷防护效果的关键因素，牺牲桩对后方桥墩的防护效果随牺牲桩直径的增大而增大，相比方形和圆形截面牺牲桩，菱形截面牺牲桩对桥墩的冲刷防护效果更好；牺牲桩防护会影响后方桥墩冲刷坑变化的剧烈程度，防护效果越好，后方冲刷坑变化越平缓；牺牲桩防护会加快冲刷达到平衡状态的时间，牺牲桩直径越大，到达冲刷平衡状态的时间越短。由此得出结论，采用牺牲桩开展桥墩局部冲刷防护时，应合理确定牺牲桩尺寸和截面特性，从而提高冲刷防护效果。
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基于三维离散元的岩爆突变点处动力行为与能量演化研究
岩爆失稳时刻的灾变启动机制是揭示岩爆机理的关键。为此参考失稳理论和刚度理论设计了岩爆体-围岩组合试样的三维离散元数值模型,并通过二次开发实现了系统能量演化过程的可视化,成功模拟了岩爆的抛掷现象。据此研究了系统失稳的时序特征和能量演化规律,结果表明：灾变启动时刻岩爆体到达峰值应力略早于围岩体,岩爆体峰值后自身的破裂软化形成了对围岩体的主动卸荷,使其应力由增变降。被卸荷的围岩体发生向岩爆体的快速回弹变形,并通过做功使自身储存的弹性能向岩爆体汇聚,两者的能量被岩爆体瞬间一并释放,引发块体的抛掷。在此过程中两子系统相互作用形成的正反馈调节机制,使破裂过程逐步加快,最终引发动态失稳。研究成果可为岩爆的机理的深入揭示提供理论参考和技术支持。
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不同含水率花岗岩残积土-格栅界面循环剪切特性
含水率对土工格栅加筋的花岗岩残积土力学特性影响较大，为研究不同含水率下花岗岩残积土-格栅界面循环剪切特性，通过室内大型直剪仪开展了一系列循环剪切试验，分析了4种含水率（13%、19%、25%、32%）、3种竖向应力（50、100、150kPa）、4种剪切频率（0.2、0.5、1、2Hz）和4种剪切幅值（5、10、15、20mm）条件下筋土界面的剪应力-剪切位移曲线、抗剪强度、剪切刚度、体积应变等。试验结果表明:含水率为32%时土体饱和，筋土界面峰值剪应力和剪切刚度在循环剪切过程中先增加后降低，50、100、150kPa竖向应力作用下峰值剪应力初始增幅分别为6.2%、22.3%、33.0%，表明竖向应力越大筋土界面初期增幅越大，而非饱和含水率下筋土界面呈现剪切软化特征；竖向应力为50kPa时，筋土界面在含水率为25%时达到抗剪强度峰值，竖向应力为100kPa、150kPa时，筋土界面循环抗剪强度与含水率呈负相关，降幅为35.47%、43.17%；筋土界面在循环剪切作用下发生剪缩，含水率为13%、19%、25%、32%时筋土界面最终剪缩量分别为4.6、7.7、8.6、7.2mm，表明剪缩量随着含水率的升高先增大后减小；各含水率下，筋土界面最大剪切刚度随剪切频率的升高先降低后增大，随剪切幅值的增大而减小，0.5Hz的剪切频率对筋土界面剪切刚度弱化作用最强。
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基于可靠度理论的中低速磁浮车-桥系统轨道梁动力系数研究
受轨道不平顺影响，磁浮车辆运行时轨道梁动力系数具有明显的不确定性。为准确计算轨道梁动力系数，首先建立了由磁浮车辆、简支梁桥、悬浮控制系统组成的中低速磁浮列车-桥梁竖向耦合振动模型。其次，结合正交随机函数思想和数论选点理论，发展了轨道不平顺降维模拟方法，使得对不平顺代表样本的模拟仅需两个随机变量。最后，基于概率密度演化理论和等价极值原理，提出了轨道梁动力可靠性评估方法，该方法能准确获取动力系统的概率密度函数、累积分布函数以及轨道梁的动力可靠度。数值算例以长沙中低速磁浮线路为背景，通过将现场实测结果和蒙特卡罗法对比，验证了本文计算方法的可靠性。进一步地，探讨了车速、车重和轨道不平顺粗糙度对轨道梁动力系数和可靠度的影响。结果表明：60~140 km/h车速范围内，轨道梁动力可靠度计算结果均为1，但由于车速80 km/h时车辆荷载主频与轨道梁竖向振动基频接近，使得该车速下动力系数数值和离散性最大；轨道梁动力系数随车体质量的增加而减小；轨道不平顺粗糙度对轨道梁动力系数影响显著，若要求轨道梁动力可靠度计算结果为1，轨道不平顺幅值应控制在5.03 mm以内。
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酸性腐蚀花岗岩冲击荷载能量演化试验研究
化学腐蚀可以对岩体力学性能产生劣化作用,从而对实际工程产生影响，因此研究化学腐蚀下岩体的动力学响应有非常重要的意义。本研究利用分离式霍普金森压杆（SHPB）测试系统对两种不同pH值（3和5）的KHSO4溶液浸泡后的花岗岩试样进行动态冲击试验，另设一组无腐蚀过程的原状试样作为对照，考察0.15 MPa气室压力下酸性环境腐蚀后花岗岩的能量演化效应。研究发现，随着溶液pH值的降低和腐蚀时间的增长，能量吸收率升高，峰值应力和峰值应变都在降低，表明随着化学腐蚀的增强，花岗岩变形能力变差，更易破坏。
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含柔性垫层的刚性挡土墙土压力计算方法
在刚性挡土墙与填土之间设置柔性垫层可减小作用于挡土墙的土压力,但目前针对设置EPS的刚性挡土墙仍缺乏相应的土压力计算方法。将EPS垫层的压缩量视为墙后填土的位移量,考虑挡土墙后土拱效应,基于挡土墙土压力-位移的关系曲线,引入迭代法进行收敛计算,得出了设置EPS垫层的刚性挡土墙土压力计算方法。该计算方法的优势是可在EPS压缩量未知的情况下求解土压力,即可应用工程设计阶段。随后,建立一系列FLAC3D有限差分数值模型,验证所得出的理论解,并对EPS垫层减载效果进行分析。结果表明：所推导的墙后设置EPS垫层的刚性挡土墙土压力理论解具有较好的合理性。EPS减小土压力的效果随着EPS的厚度的增加而增强,随着EPS的弹性模量的增加而减弱。
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双向荷载下组合剪力键剪切机理及抗剪强度计算
为研究双向荷载作用下组合剪力键剪切性能，建立了组合剪力键有限元模型，并结合试验进行了验证；对比了双向和单向推出荷载作用下组合剪力键的破坏形态，研究了双向荷载与组合剪力键抗剪强度比的关系，量化了混凝土强度和贯穿钢筋直径对组合剪力键抗剪强度的影响；揭示了组合剪力键剪切破坏机理，通过多变量回归分析，建立了双向荷载作用下组合剪力键抗剪强度计算模型。结果表明：侧压荷载有效抑制了混凝土横向膨胀，混凝土板出现一条纵向主裂缝和少量横向微裂纹，单向推出荷载作用下，组合剪力键因混凝土板劈裂裂缝贯通而失效；侧压荷载可增加组合剪力键抗剪强度，但混凝土强度较高且贯穿钢筋直径较大时，双向荷载效应较小，抗剪强度比仅为1.05；双向荷载作用下，抗剪强度随混凝土强度和贯穿钢筋直径的增加而显著增加。
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基于点云数据的预制叠合板尺寸质量智能检测方法
为保证预制叠合板在施工现场能够顺利安装，通常在出厂前需对其进行尺寸质量检测。现有预制叠合板的尺寸质量检测方法难以全面准确地测量叠合板的实际三维尺寸。针对于此，本文提出一种基于预制叠合板点云数据的多尺寸质量智能检测方法。对采集的点云数据进行预处理后，利用机器学习算法完成预制叠合板点云的自动定位与分割。依据不同的检测任务，将目标点云沿不同方向降维，映射为二维灰度图像。利用图像特征检测算法，分别实现叠合板底板的长宽、预留胡子筋的出筋长度与间距，以及桁架钢筋高度的自动检测。在验证试验中，对三块预制叠合板的点云数据进行尺寸质量检测。结果表明，所提出的智能检测方法能够全面准确地完成预制叠合板出厂尺寸质量检测，可进一步提高预制叠合板非接触质量检测结果的科学性与精准性。
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电化学介导的氨氮回收：原理,现状与展望
在环境质量提升和碳达峰、碳中和背景下，当前的氮循环模式存在人工固氮/脱氮过程重复耗能、可持续性不佳的问题。针对氨氮的污染-资源双重属性特征，研发污水中氨氮的资源化处理技术亟需关注和思考。在各种氨氮回收技术中，电化学技术具有反应快速、装备简单、操作便捷等优势，已经成为热门研究方向。本文综述了电化学介导氨氮回收技术的研究与发展现状：围绕电化学系统中不同形态氨氮的迁移转化机制，介绍了回收技术的主要原理；聚焦电极与膜材料对氨氮回收性能的强化作用，分析了相关工艺的能效水平；展望了双碳背景下技术革新的内在需求，建议未来从系统高性能元件开发、能量削减与功能拓展/智慧化运行等方向推进电化学介导氨氮回收技术的高质量可持续发展。
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负温环境下电养护对砂浆成型温度及早期强度的影响
为了研究负温环境下电养护对掺甲酸钙早强剂的砂浆早期强度发展的影响，向砂浆内掺入胶凝材料质量百分数2%的甲酸钙早强剂，并在-10℃环境下通以交流电进行电养护。试验过程中，通过温度仪监测了不同通电参数下砂浆内部温度实时变化，最后测试了不同通电参数下砂浆通电1d的强度以及后续标准养护3d、7d的强度。试验结果表明：砂浆中添加甲酸钙后能够有效降低电阻从而提高通电效率，添加甲酸钙的砂浆试件初始电阻为未添加甲酸钙砂浆的1/4，使其在较低外加电压下取得良好升温效果；甲酸钙在电养护1d后同样具有明显的早强作用，可以促进砂浆早期强度发展，掺甲酸钙砂浆的3d、7d强度较相同通电参数下的未掺甲酸钙砂浆分别提高了59%、29%。
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MICP固化三峡库区黏性紫色土试验研究
夏振尧, 董欣慧, 胡 欢, 张 伦, 朱志恩, 闫茹冰, 刘 畅, 徐萌苒, 肖 海
三峡库区自然灾害频发；微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）技术是一种具有能耗低、无污染且可持续优点的土体加固技术。黏性紫色土是三峡库区主要土壤类型，土壤孔隙较小，而MICP对其加固效果尚不明确。因此，本研究设置不同巴氏芽孢杆菌菌液浓度（OD600=0，0.5，1.0和1.5）和胶结液浓度（0，0.5，1.0，1.5和2.0 mol/L）组合，对土壤试样进行MICP固化处理。开展不固结不排水三轴剪切试验，研究各试样应力-应变关系、弹性模量和抗剪强度指标（黏聚力、内摩擦角），并利用扫描电镜测试分析其微观结构。结果表明：固定菌液浓度和胶结液浓度时，抗剪强度、弹性模量及黏聚力均随另一浓度的增加呈先增后减的变化趋势，最适菌液+胶结液浓度组合为菌液OD600=1.0和胶结液1.5 mol/L。平均内摩擦角随胶结液浓度的增加呈先增后减趋势，而胶结液浓度不变时，在菌液浓度OD600=0.5或1.0时达到最高。固化后试样抗剪强度、弹性模量、黏聚力及内摩擦角最大分别提高62.59%、64.29%、119.55%和10.33%（226 kPa、6.44 MPa、48.30 kPa和26.70°）。扫描电镜发现MICP加固紫色土形成了大量球状碳酸钙晶体和片状碳酸钙晶体，分布于土壤颗粒表面和间隙中起胶结作用并增加土颗粒表面粗糙度，从而提升了土的黏聚力和内摩擦角。因此，MICP可以有效提高紫色土的强度，在菌液浓度为OD600=1.0和胶结液浓度1.5 mol/L组合时加固效果最优。
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地质聚合物砂浆凝结过程的超声波技术监测研究
地质聚合物是一种绿色低碳胶凝材料，研究其凝结过程对于工程应用有重要的意义。为了研究地质聚合物凝结的机理和规律，采用三种超声波检测方法对放置在特制装置中的五组不同矿粉比（矿渣：粉煤灰）的地质聚合物砂浆进行实时监测。通过能量接收比对地质聚合物砂浆的初、终凝时间进行表征，并用贯入阻力法的结果进行验证。结果表明：地质聚合物砂浆的凝结速度会随着矿粉比的减小而变慢；透射法可以实现对砂浆的全程监测，其判定初凝时间的平均误差为7.9%，判定终凝时间的平均误差为6.6%；反射法判定砂浆初凝时间准确度高，其平均误差为2.8%；导波法可以全程监测凝结过程，其判定初凝时间的平均误差为3.3%，判定终凝时间的平均误差为2.5%。三种方法中，导波法更适用于监测地质聚合物砂浆的凝结过程。
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基于贝叶斯方法的软土深基坑不确定性位移反演分析
在深基坑开挖工程中，使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而，土体参数受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响常表现出明显的不确定性，该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信度。鉴于上述考虑，本文提出了一种基于贝叶斯参数更新框架和现场监测数据的软土深基坑土体参数反演方法。该方法采用GA-BP神经网络建立数值分析模型中土体参数与地连墙侧移的隐式函数关系，并结合现场监测数据建立土体参数的贝叶斯反分析模型。采用该方法对Formosa深基坑工程进行分析，验证了方法的可行性。同时，分别采用地连墙的最大侧移值和多点位移值作为指标进行土体力学参数反演，并分别使用更新后的土体参数预测了基坑开挖的最终侧移值。研究结果表明：与不更新土体参数相比，更新土体参数后土体参数变异系数变小，且得到的结果与后续施工步下的监测结果更吻合；使用多点观测值进行土体参数更新的预测效果显著优于仅使用最大位移值时的效果。
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高速铁路32m简支箱梁墩台横桥向沉降静力影响及损伤评级
针对高速铁路桥梁新旧线并行修建引起的横桥向墩台不均匀沉降特点，基于ABAQUS有限元分析方法，选取高速铁路常用的32m标准双线多跨简支梁桥，建立CRTS Ⅲ型单元板式无砟轨道-桥梁-墩台空间静力耦合模型；考虑不同沉降类型和沉降幅值，研究横桥向桥墩不均匀沉降对轨道结构层间受力及其轨面变形规律，在此基础上提出适用于该桥型下的单、双墩横桥向不均匀沉降静态损伤分级及维修建议。结果表明：横桥向墩台不均匀沉降对轨面高低不平顺影响最大，其次为扭曲和水平不平顺，且沉降墩顶处易出现变形极值；横桥向墩台仅单侧沉降时，单墩沉降差10mm，15mm和20mm，伤损等级依次为II、III和IV级；需要关注桥墩横桥向双侧沉降情形，损伤较单侧沉降更为严重；当沉降差达到20mm时，自密实混凝土层横向拉应力超过C40混凝土抗拉强度限值，轨道结构存在开裂风险。建议日常保养单、双墩横桥向不均匀沉降控制在10mm及以下，应避免出现沉降15mm及以上的不利情形。
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基于RA-AF特征的橡胶自密实混凝土裂缝扩展研究
为探究橡胶自密实混凝土断裂扩展模式，结合RA-AF特征和高斯混合模型（GMM），利用带预制裂缝的半圆盘试件进行三点弯曲试验，选取橡胶掺量(0 %、10 %、20 %、30 %)及跨径比(0.45、0.54、0.72)为试验变量，分析橡胶自密实混凝土裂缝开展种类及变化规律。结果表明：橡胶掺量为20 %时，橡胶自密实混凝土表现出较好的工作性能；橡胶掺量增加，拉伸断裂事件占比增大，说明裂缝向Ⅰ型拉伸裂缝发展，并且裂缝发展具有连续的特点；增大跨径比会导致试件承载能力下降，但相同加载阶段其损伤程度逐渐降低，试件内部的断裂模式发生变化，跨径比为0.54时试件表现较好的工作性能；GMM法显示，拉伸裂缝与剪切裂缝并非简单地以直线作为分界，而是在某些区域内共同存在，GMM法能够更为合理地表述不同工况下拉伸断裂事件与剪切断裂事件发生比例的变化规律。
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配体-金属电子转移强化类芬顿技术的破络特性与机制
为有效分解近中性废水中典型难降解强络合物Ni-EDTA，创新构建了配体-金属电子转移强化类芬顿技术（LFGR），基于Ni(Ⅱ)去除效能等系统分析其在近中性条件下对Ni-EDTA的破络特性。重点探究Fe(Ⅲ)与H2O2投加量、pH值、浊度、常见有机酸与常规无机盐对LFGR破络特性的影响。结合H2O2消耗观测、自由基淬灭实验、自由基信号检测与降解产物分析等科学识别LFGR体系中主要活性氧物种，并进一步剖析Ni-EDTA的破络过程与主导机制。定量比较分析了LFGR与其他UV活化氧化技术去除多种重金属EDTA络合物（M-EDTA）的特性，并进一步阐明了LFGR的运行成本优势。对于络合物浓度为1.0 mmol/L的近中性模拟废水，LFGR的优化反应条件为：Fe(Ⅲ)投加量为0.1 mmol/L，H2O2投加量为50 mmol/L，UV光照时间为20 min。该条件下，EDTA可完全转化，且经碱沉淀后Ni(Ⅱ)去除率可高达99.40%；LFGR对水中常见有机酸与常规无机盐呈现出良好的抗干扰性；H2O2主要通过与配体-金属电子转移产生的Fe(Ⅱ)发生类芬顿反应消耗；LFGR的主要作用过程是Fe(Ⅲ)置换Ni(Ⅱ)并激发配体-金属电子转移反应从而促进EDTA光解，UV进一步驱动Fe(Ⅲ)还原并加快Fe物种循环，进而强化类芬顿技术活性氧自由基（主要为·OH和·O2-）的催化作用。LFGR可在近中性条件下实现多种M-EDTA的良好破络效果，吨水直接处理费用合计为4.21元，具有良好技术经济性。
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纳米塑料对大型溞摄食及生长繁殖的影响
罗竣潇, 何艺欣, 余先怀, 唐炳然, 张丽雪, 杨永川, 何雨霏, 李宏
水环境中的纳米塑料（NPs）污染已成为全球性的环境问题。大型溞（Daphnia magna）作为淡水中重要的初级消费者之一，常被运用于基于生物操纵的富营养化水体修复，但关于NPs对大型溞摄食行为的影响尚不清晰。本研究以大型溞和聚苯乙烯纳米塑料（PSNPs,1000 nm）为研究对象，探究了大型溞21天内对产毒铜绿微囊藻（Toxic Microcystis aeruginosa）和斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）摄食倾向的变化及其生理响应。结果表明，以单一产毒铜绿微囊藻作为食物来源时，大型溞受到的发育和生殖毒性最强；与对照组（单一斜生栅藻饲喂）相比，高浓度产毒铜绿微囊藻组大型溞体内超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量分别升高至对照组的3.97和4.55倍，总产卵次数和体长分别降低了73%和13%，且大型溞对产毒铜绿微囊藻的滤食率呈随时间延长而升高的趋势。但在PSNPs（3.56 mg/L）暴露下，在初始藻密度为微囊藻:栅藻为1:9和微囊藻:栅藻为2.5:7.5处理组中，大型溞的滤食能力都显著下降；对照组添加PSNPs后，大型溞对斜生栅藻的滤食率降低了32%。在产毒铜绿微囊藻和斜生栅藻共培养体系中，大型溞对产毒铜绿微囊藻的滤食率比对照组降低了66%，这缓解了大型溞所受的发育和生殖毒性，但不利于微囊藻生物量的降低。研究结果对于认知纳米塑料影响下大型溞对浮游植物群落组成的影响提供了新的认知。
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增强型生态浮床填料筛选及工况优化的研究
何强, 吕存浩, 王辛戈, 陈治池, 胡美珩, 蔡然, 张功良, 宋忱馨, 李德祥, 程鸿
生态浮床作为一种经济环保的黑臭水体处理技术得到广泛应用，但其处理能力受制于植物根系深度及表面积。本研究通过悬浮球、生物绳、弹性和组合填料分别与间种的粉绿狐尾藻（Myriophyllum aquaticum）和西伯利亚鸢尾（Iris sibirica）植物构建生态浮床，探究了不同填料对于生态浮床效能的强化作用及微生物机制；并在优选填料的基础上，进一步探究了优选填料的最优添加工况及其强化下浮床对污染物去除的动力学模型。填料优选实验结果显示，生物绳填料对COD、氨氮和总磷的去除率最佳，分别为>99%、43.85%和14.03%；高通量测序分析显示，生物绳填料表面生物膜微生物丰富度最高、物种组成分布最均匀、微生物多样性最高，且生物绳填料可定向富集Flavobacterium，Exiguobacterium，Chryseobacterium，Microbacterium，Caulobacter等脱氮除磷相关功能菌。生物绳工况优化结果显示，修复轻度黑臭水体的最佳生物绳填料投加量为12.5 m/m3，其对COD、氨氮和总磷的去除率分别为96.4%、38.5%和56.6%；动力学模型拟合发现一级动力学模型能更好地拟合生物绳强化生态浮床的氨氮及COD降解规律。本研究结果可为后续生态浮床的强化研究和应用提供参考。
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降雨和库水位升降条件下考虑非饱和渗透系数空间变异的边坡可靠度分析
降雨和水位升降对库岸边坡具有显著影响，传统确定性分析难以准确评估其稳定性。考虑降雨和水位升降联合作用下水力参数的空间变异性，进行非饱和土边坡可靠度分析具有重要意义。以赣江库区中的莒洲岛边坡为研究对象，贝叶斯方法校准的多元水力参数的联合随机场为基础，建立了非饱和土边坡的稳定性分析方法。首先根据有限的岩土力学内室试验数据，采用贝叶斯方法校准土水特征曲线的模型参数，并从VGM、VGB、VG和FX模型中选出最优模型。其次，联合多元水力参数的随机统计特征，生成非饱和土边坡渗透系数的随机场空间分布。最后，针对2021年5月赣江水位快速升降并伴随暴雨的工程背景，将上述方法应用于莒洲岛库岸边坡的稳定性分析。研究结果表明，暴雨与水位变化降联合作用对边坡安全系数的影响显著，确定性分析的边坡安全系数偏低，考虑非饱和渗透系数空间变异性后计算所得到的SWCC综合可靠指标并不能满足规范要求，需采取额外的边坡工程加固措施以保证边坡的长期稳定性。
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液化夹层对浅基础结构隔震响应影响分析
砂土夹层液化既会造成地基失效破坏,又会对上部建筑起到减震作用,而覆盖层可以减小建筑沉降却会放大地震作用,因此考虑结构与土相互作用下液化夹层和覆盖层对建筑的隔震耦合影响十分有必要。采用有限元和有限差分耦合动力分析方法,分析了不同地震强度、砂土密实度Dr和液化层厚深比K(考虑液化夹层和覆盖层耦合作用)对上部结构的隔震的影响。结果表明：结构加速度谱比随震动强度增加先减小后趋于稳定,当震动强度超过某阈值时,液化层隔震效果不在增加；松砂(Dr=30%)的隔震效果优于中密砂(Dr=50%)和密砂(Dr=70%),但会产生不可忽略沉降危害,而密砂虽然会更好地抑制建筑沉降量,但在短周期内会起到加震作用；结合覆盖层和液化层的耦合作用,发现存在K值区间(0.3
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寒区导电混凝土研究现状与展望
寒区道路、桥梁、水库大坝面板的积雪结冰严重影响工程性能发挥，对工程安全运维产生较大影响。一直以来大量使用除冰盐、融雪剂等除冰材料给环境造成较大污染。导电混凝土作为一种环保型、高效型融雪除冰技术，在保障工程安全运维、延长工程服役寿命、提升工程服务质量等方面发挥着重要作用。同时，将导电混凝土用作寒冷地区房屋建筑材料兼具室内采暖功能，在一定程度上可以缓解能源紧张。本文综述了常用导电混凝土的制备工艺，分析了碳质类导电混凝土、金属类导电混凝土以及复相导电混凝土的力-电-热性能，阐述了导电材料对导电混凝土综合性能（如：导电性、抗冻性、耐久性）的影响机制。基于此，围绕高性能、低成本目标，提出了寒区导电混凝土的研究构想：1）广泛使用回收碳纤维等回收材料，发展多相导电混凝土技术；2）将磁选粉煤灰、矿渣和硅灰等作为掺合料有机应用于导电混凝土中；3）开展低电压下导电混凝土的升温性能和导电性能研究；4）综合利用清洁能源（如：太阳能、风能等）发电为导电混凝土提供电源；5）开展复杂工程环境下导电混凝土-岩土体-环境反馈机制研究。本文的研究以期为我国寒区工程冰冻灾害防治及房屋建筑室内采暖提供借鉴。
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钢桥面板疲劳裂纹全寿命周期扩展特性研究
正交异性钢桥面板的焊缝处微裂纹萌生，初始焊接缺陷是影响该类构造细节疲劳性能的关键因素。为研究正交异性钢桥面板顶板与纵肋连接焊缝的裂纹萌生与扩展的全寿命周期动态特性，基于断裂力学理论与ABAQUS-FRANC3D交互技术，研究了焊缝埋藏缺陷至疲劳断裂全过程应力强度因子的动态演化特征，揭示了裂纹的形状发展规律，分析了敏感参数对裂纹扩展速率与疲劳寿命的影响，明确了疲劳裂纹的全寿命扩展行为，并通过钢桥面板足尺节段疲劳试验验证研究结果的可靠性。分析结果表明：钢桥面板疲劳裂纹扩展行为可分为三个阶段：即埋藏阶段、萌生阶段、扩展阶段，沿裂纹不同路径的埋藏萌生阶段与扩展阶段的应力强度因子分布正好相反；任意初始形状的埋藏裂纹，随着不断扩展形状都趋近于圆形，任意形状的表面裂纹形状逐渐扁平，合理解释了表面裂纹持续扩展至贯穿顶板时吴扁平形态；埋藏阶段的裂纹沿上表面的扩展速率较下表面增大了54%，裂纹从埋藏萌生阶段进入扩展阶段后向顶板方向扩展速率较大；裂纹形态比a/c、埋藏深度对萌生寿命影响较大，其中萌生寿命在疲劳总寿命中占绝大部分。
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仿生土木工程研究进展与展望
仉文岗, 何祥嵘, 刘汉龙, 孙伟鑫, 韩馥柽, RAUL FUENTES, GUSTAVO PANEIRO
随着城镇化水平不断提升,中国每年新增建筑面积约20亿m2，大规模的基础设施建设对土木工程的理论和技术创新要求越来越高。学者们通过研究自然界的增强增韧、水下粘合、钻孔掘进和轻质高强等现象发现生物体具有独特的外部形态和组织结构,通过模仿生物体的外部形态、结构特征或运动机理可为土木工程技术创新和可持续发展提供新思路、新原理和新理论。本文主要从仿生材料、仿生结构和仿生构筑物3个方面阐述了仿生学在土木工程中的应用,并列举了典型的应用案例,最后对仿生土木工程进行了总结和展望,为未来的研究提供基础材料。仿生土木工程作为新兴的研究方向其基础理论尚不完善,同时,仿生土木工程涉及生物、材料、结构等多学科的交叉研究,需要开展不同领域间的协同合作。
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考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度分析
在边坡可靠度分析中,通常采用横观各向异性或各向同性随机场来刻画土体参数的空间变异特性,而忽略了土体参数的各向异性空间变异性,从而可能会得出不恰当的可靠度评价结果。为此,建立了考虑各向异性空间变异性的边坡可靠度随机有限差分(RFDM)计算框架并以一般各向异性空间变异性边坡为参考边坡进行了可靠度分析。结果表明：(1)基于坐标转换的各向异性随机场离散方法可以有效地刻画土体参数各向异性空间变异性；(2)应变聚类滑面搜索方法适用于复杂临界滑面的精确搜索；(3)相比一般各向异性空间变异性,旋转各向异性空间变异性会高估边坡失效概率,横观各向异性空间变异性会严重低估边坡失效概率,而各向同性空间变异性会在较大和较小的波动范围下分别高度和低估边坡失效概率。
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基于光弹法的颗粒材料直剪试验剪切滑移区研究
胡文韬, 肖劲, 尹江灏, 耿大新, 徐长节, 李顺文, 吴文兵
颗粒直剪试验剪切带的发展规律和分布特征决定了颗粒体强度，但不易观测。采用自制的试验装置对透明聚碳酸酯颗粒进行了直剪试验，基于光弹法原理，通过对颗粒的剪切力学特性、应力链分布、位移场的观测，研究了颗粒的力链发展过程、主接触角发展规律和剪切滑移面的发展规律，并在PFC2D离散元软件中进行了模拟分析。试验表明：直剪过程中颗粒体系的力链分布存在应力屏蔽现象；颗粒体系的强力链、接触角及主应力方向发生了偏转，且偏转特征基本一致；颗粒在剪切过程中形成拱形剪切滑移面，与水平剪切面共同形成拱形滑移剪切区。拱形滑移区在剪切初期就形成，且一直持续整个剪切过程。在剪切应力峰值时，拱形滑移区的高度与初始法向力成正比，厚度在(13~15) d50之间。在应力残余阶段拱形滑移区逐渐减小，拱形滑移区逐渐趋于稳定状态，且不同初始法向力下的拱形滑移区在应力残余阶段的高度相差不大，厚度在(8~9) d50之间。
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水平荷载作用下边坡-负载嵌岩单桩体系拟静力试验研究
为研究水平荷载作用下竖向负载岩质边坡单桩承载特性，鉴于开展动力学试验较为困难和复杂，采用拟静力试验方法，以相似材料模拟岩体及桩基，施加竖向与水平荷载，开展了3组试验，分析了不同坡度及桩岩弹性模量比下桩身弹性弯矩、桩周岩石压力及桩顶滞回曲线的变化规律。结果表明：岩质边坡桩基水平承载力主要与埋深3D（D为桩径）以上范围内的浅层坡体有关；下坡向岩体的破坏形式与土质边坡类似，经历了裂缝出现，破坏面发育、浅层坡体破坏3个阶段，但上坡向岩体并未形成完整破坏面；桩基最终剪切破坏，表明在中风化岩质边坡条件下，水平承载力主要由桩身强度控制；坡度主要影响上坡向承载力，由15°变化为30°，上坡向承载力提高41.3%，下坡向仅提高0.15%，而桩岩弹性模量比由2.8变为0.9，正向承载力提高80.7%，负向也提高73.5%。
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XCC桩群桩沉桩挤土效应透明土模型试验研究
群桩沉桩挤土效应与单桩相比较为复杂,XCC桩作为一种非圆截面异形桩,其群桩沉桩挤土效应特性方面的研究较少。基于透明土试验,开展了等截面面积的XCC桩与圆形桩群桩沉桩贯入试验,通过粒子图像处理技术获取沉桩过程的位移场变化规律。将第一根桩贯入后的位移场试验结果与圆孔扩张以及浅层应变路径理论预测结果对比分析,验证了试验的可靠性。试验结果表明：群桩贯入过程中,XCC桩和圆形桩都会产生明显的累积效应和遮拦效应。最后,给出了XCC桩和圆形桩在不同沉桩顺序条件下,群桩遮拦效应的经验公式。
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蛋白絮凝剂去除水中新兴污染物的研究进展
易晓慧, 张世欣, 陈垚, 唐晓旻, 郑怀礼, 李森, 唐龙庆
蛋白絮凝剂是一类由动植物或微生物产生的,可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒聚集和沉淀的特殊高分子物质。蛋白絮凝剂因其具有良好的吸附性能和絮凝性可被直接作为某些地区的净水剂。近年来随着天然水处理剂的蓬勃发展,蛋白絮凝剂作为高效、绿色、环保的絮凝剂广受科研人员的青睐。论文综述了蛋白絮凝剂的提取纯化方法、分子结构和有效官能团等特性,概括了蛋白絮凝剂用于去除水中新兴污染物的研究现状、性能和机理。最后,对蛋白絮凝剂去除水环境中的新兴污染物提出了展望。蛋白絮凝剂作为水处理药剂具有一定优势,未来可通过对蛋白絮凝剂进行深入的科学研究,发掘其在去除水中新兴污染物的潜在价值,为提高水环境安全提供一种新途径。
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污水硫自养反硝化技术研究进展
硫自养反硝化（SAD）是一种绿色低碳的污水脱氮技术，具有成本低、污泥产量少、无需外加有机碳源等优点，已成为污水脱氮技术研究的热点之一。本文阐述了SAD填料组成与复合硫源填料的合成方法，归纳了SAD固定床反应器和流化床反应器的结构及其适用条件，回顾了SAD与电化学、异养反硝化、厌氧氨氧化耦合工艺的研究进展，同时总结了SAD技术优缺点及其三种耦合工艺的脱氮特征。此外，总结了典型的SAD微生物，阐述了代表性微生物Thiobacillus和Sulfurimonas在SAD过程中的反硝化特性及其生长条件。最后，对进一步开发适低温的SAD技术、设计高处理负荷反应器和优化短流程工艺研究等方面进行了展望。本综述旨在为污水脱氮科研人员及工程师提供参考。
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基坑爆破施工减振孔减振效应现场试验研究?
吕岸霖, 张凯, 吴振宇, 王建新, 范佰通, 彭琦, 朱建波
为有效降低爆破施工对邻近建（构）筑物造成的动态扰动，以深圳地铁16号线1号综合井基坑爆破工程为依托，开展了减振孔减振效应的现场试验研究。通过对不同参数减振孔条件下地表振动的实时监测，研究了减振孔对地表峰值质点振动速度（PPV）和主振频率的影响，分析了减振孔参数对减振效应的影响。研究结果表明：随着减振孔直径的增加，水平径向隔振率与水平切向隔振率先增加后减小，竖直方向隔振率整体上逐渐增加,基于合速度的隔振率呈现显著增大的趋势；随着减振孔排间距的增加，减振孔的隔振率先显著减小后逐渐趋于稳定；当减振孔内充填水时，随着减振孔充填度的增加，水平径向隔振率逐渐减小，水平切向隔振率与竖直方向隔振率先增加后减小，基于合速度的隔振率先增加后逐渐减小。
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风电塔筒环法兰连接结构型高强铆钉疲劳特性研究
结构型高强铆钉具有预紧力稳定、防松性能优异、抗疲劳和抗延迟断裂能力强等优点，有望取代风电塔筒环法兰连接现采用的高强螺栓。但其在法兰中的疲劳性能尚待相关研究检验。本文针对采用结构型高强铆钉的环法兰连接开展对照性模型疲劳试验和精细化数值分析，探究其疲劳特性与劣化机理。首先，基于环法兰荷载传递特征，在静载拉伸试验的基础上，开展了12件模型试件的疲劳试验，包含高强螺栓和高强铆钉试件各6件。进一步，结合基于局部应变的SWT疲劳评价方法，开展精细化多尺度有限元分析。结果表明：两类试件的疲劳失效均易见于第一扣螺纹处；在200万次加载循环下，高强铆钉试件的平均等效疲劳强度为68.9 MPa，较高强螺栓的52.1 MPa提高约32.2%；由于高强铆钉与套环间的螺纹更为平缓且内、外螺纹间接触面积更大，有效降低螺纹根部应力集中，提升抗疲劳性能。综上，研究建议：对采用结构型高强铆钉的环法兰连接进行疲劳验算时，高强铆钉的疲劳强度等级可取为FAT 56，配合指数常数m = 3。
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温度影响下山区能量桩-土剪切特性试验研究
能量桩工作过程中，桩体受温度变化影响会产生热变形，进而会引起桩周土体的循环剪切作用，弱化地基承载力，给桩基的正常使用带来风险。由于传统直剪仪无法模拟能量桩工作过程中的温度变化，因此对桩-土接触面力学特性受温度影响的变化规律研究较少。本文通过对传统直剪仪进行改造，使其可以改变土体温度。由于山区土体性质与平原地区不同，因此本试验所用土体从重庆某施工现场取样，开展了不同温度变化下桩-土接触面的室内土工直剪实验，分析了单次温度变化和循环温度变化对桩-土接触面力学性能的影响，同时对温度影响下桩-土接触面力学特性与土体力学特性的差异进行了比较。研究结果表明，能量桩-土接触面的抗剪强度受温度影响较大。制冷时，桩-土界面剪切强度增加，加热时当温度升高到一定程度时，其剪切强度同样增加。低法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响较大，而高法向应力下温度循环对桩-土接触面力学特性影响不显著。土体的抗剪强度、粘聚力和摩擦角随温度变化规律与桩-土界面类似，但相同温度下土体的抗剪强度基本均大于桩-土界面抗剪强度。
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考虑应力主轴变化对黄泛区粉质土各向异性特性的影响研究
为探究黄泛区粉质土在复杂应力状态下的各向异性特征,本文利用GDS空心圆柱系统开展排水条件下、固定大主应力方向的剪切试验,获得黄泛区粉质土在不同中主应力系数b和大主应力方向角α下的应力-应变关系和剪应力比关系,研究其各向异性特征。结果表明,黄泛区粉质土八面体应力-应变、剪应力-大主应变受大主应力方向角α和中主应力系数b的影响作用较大。粉质土表现出较强的各向异性特征,尤其在b=0.5和1时更为明显。试样的大主应变沿着α角发展为压缩状态；当α固定时,b值越大时,试样对应的峰值剪应力较小；试样在b=0.5且α=45°条件下的峰值剪应力q和对应的ε1最大,且当试样的b值或α角分别固定在0或45°时,相对于其他b值或α角条件下的试样的平均峰值强度更大,b=0.5,α=45°时的峰值剪应力比qf//p0最大。
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氧化镁矿粉复配加固砂土强度特性的研究
砂土是一种常见的岩土工程材料，为满足工程上强度的需求以及绿色环保的理念，钢铁工业排放的固体废弃物粒化高炉矿粉 (GGBS)可用作土体固化剂。本试验以GGBS作为固化剂，氧化镁（MgO）作为激发剂，对砂土进行加固。通过无侧限抗压强度试验，分析了不同养护龄期（3、7、14、28、56天），固化剂掺量（8%、10%、12%），以及氧化镁掺量（0%、5%、10%、15%、20%、40%）对固化土强度发展规律的影响。试验结果表明，在相同固化剂掺量的条件下，当养护龄期小于7天时，固化剂的掺量与试样的无侧限抗压强度没有明显的关联。当养护龄期大于7天后，固化剂的掺量和强度呈明显正相关，龄期越长，砂土的无侧限抗压强度越高；固化剂的掺量和砂土的无侧限抗压强度成正相关；氧化镁掺量虽然能够促进无侧限抗压强度的提升，但是过量的氧化镁反而会抑制砂土无侧限抗压强度的提升。本试验通过室内试验研究了GGBS-MgO处理砂土的强度特性，可为现场工程应用提供理论依据。
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2022年Ms6.8级泸定地震公路震害特征与抢通保通方案研究
2022年9月5日,四川泸定发生6.8级地震,公路沿线诱发了大量的地质灾害,造成公路多处损坏,多处公路断道,极大的影响了抗震救灾工作。快速摸清震区公路网的受损情况,抢通保通难度,对震后救援至关重要。为此,第一时间排专家技术团队对震区公路受损情况进行调查,会同地方交通部门完成公路的抢通保通任务。通过对震区国省干道及县乡村道的调查,发现了507处受损点,公路灾害类型中崩塌滑坡占总灾害的90%以上,具有数量多、规模小、连片分布的特点,主要分布在大岗山电站库区即为大岗山水电站库区大渡河两岸、草科乡及得妥乡的公路沿线。公路震害表现形式以路基受损为主,破坏程度为中度以上的占路基破坏总数的66%,对桥梁、隧道等构筑物影响较小,桥梁及隧道基本上都能保证通行。对控制公路震害分布的地震、地形地貌及地质三大类6个因子进行分析,发现公路震害主要分布在Ⅷ度烈度以上、距断层距离小于5km、斜坡坡度30~70°、距河流距离小于100m及花岗岩地区,与地震烈度呈正相关,与断层距离、河流距离成负相关。在不利影响因子组合下,公路震害程度明显加剧,局部位置的公路受损率可达到92.5%。在抢通保通阶段,提出了利用龙头石及大岗山电站的库区水运资源,快速建立7处码头,快速建立起通往震中的生命通道；灾后交通网的重建充分利用水运资源,不追求道路等级与路线指标,以提高灾区交通网的抗灾能力及韧性为目标进行重建。
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方形基坑尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响研究
为研究方形基坑尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响,以某桥梁承台基坑为依托,采用数值分析手段,首先通过现场实测对选用参数进行验证,据此拟定不同基坑尺寸,通过地层应力与桩后土压力变化分析其尺寸效应。然后,通过对比长短桩围护结构与等长桩围护结构在的变形受力,探明尺寸效应对长短桩围护结构支护效果的影响,主要结论如下：(1)当方形基坑尺寸较小时,在坑边一定距离处会形成连续、封闭的“类圆形”拱区域,存在与圆形基坑中环箍效应相似的“类环箍效应”,本文算例表明该效应在边长大于18.0m后环箍断开,效应消失；(2)当拱区域封闭为环箍时,围护结构桩后土压力显著降低,当其不封闭时,土压力增长,坑边中部桩后的压力增长最早且大于坑角处；(3)长短桩围护结构的支护效果在尺寸效应越强的正方形基坑中降低越少,基坑的尺寸效应对其变形及稳定有利,小尺寸基坑宜充分考虑该效应,采用长短桩围护,做到绿色环保。
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天然海水环境下离子浓度对MICP反应影响研究
微生物岩土技术是通过生物矿化过程改善基础材料的力学性质，使其更适用于建筑或解决多学科领域的环境问题，微生物矿化过程中产生的碳酸钙是改善基础材料力学性质的主要成分，但其生成量及形态等受多种因素的影响，因此探究了天然海水和去离子水环境的矿化过程中离子浓度、比例及菌胶体积比等因素对沉淀物质形貌及晶体组成的影响。结果表明：钙离子和尿素浓度及比例低时，碳酸钙的产率较高，但当初始钙离子、尿素浓度超过1.0 mol/L时，离子浓度增大对细菌产脲酶有抑制作用，浓度越高对脲酶的抑制作用越明显，沉淀物产率也随之减小，总体沉淀量与沉淀率海水环境均高于去离子水化境。去离子水中菌胶结液体积比为1：4、海水中不高于1：10时，碳酸钙生成量较高，去离子水环境晶型以方解石为主，海水环境晶型以球霰石为主且沉淀中含有镁盐。
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群体智能算法在路面参数反分析的适用性及优选策略研究
随着群体智能算法在路面参数反演中的成功应用，复杂多元非线性优化难题得以解决，但算法的选择仍然是路面参数反分析问题中亟待解决的难题。针对路面参数反分析中模型复杂、反演参数众多、绝大多数运算时间消耗在正算程序上等特点，本文选择了目前常见的8种群体智能算法，开展了限定正算调用次数下算法性能相关研究。并以考虑材料横观各向同性以及层间接触状态的路面结构参数反演问题为例，对群体智能算法进行了实际测试。研究结果表明：①不同算法各具特点。其中，粒子群算法、遗传算法、头脑风暴算法、人工蜂群算法以及烟花算法在多峰问题上具有较好的适用性；萤火虫算法在解决最优解附近存在平缓区域的问题时具有较快的收敛速度；对于遗传算法，实数编码方式后期收敛速度较二进制编码方式有所提高，但对于多峰问题的搜索能力有所下降；鱼群算法、混合蛙跳算法仅有在较大正算调用次数下才有较好的寻优能力。②对于路面参数反演问题，从弯沉曲线匹配上看，粒子群算法、遗传算法、头脑风暴算法以及萤火虫算法均有较好的反演结果。而从相关系数上看，头脑风暴算法具有最佳反演结果。相关研究成果可为道路工程甚至其他领域复杂反分析问题算法选择提供参考。
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北方寒冷地区模块化钢框架结构多目标优化设计
本文主要针对北方寒冷地区模块化钢框架结构节能性和经济性的矛盾问题，对模块化钢框架结构能耗和成本两个设计目标进行同步优化研究。首先，根据模块化钢框架结构的特点，进行参数化设计研究，提出了在不同建筑尺寸下模块化钢框架结构的BIM模型自动建模方法；其次，在Energyplus建筑能耗分析软件计算数据的基础上，采用多种机器学习算法进行建筑能耗预测，建立一种高效精确的建筑能耗预测模型；最后，联立建筑能耗预测模型和建筑成本计算公式，在满足结构承载力的约束条件下，基于NSGA-Ⅱ算法进行模块化钢框架结构能耗和成本的多目标优化设计，生成帕累托最优解集。本方法解决了模块化钢框架结构“能耗+成本”的多目标一体化设计难题，推动了模块化钢框架结构的智能化升级，实现了模块化钢框架结构设计的快速高效化。
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强效电化学-臭氧耦合工艺的渗滤液深度处理特性
以垃圾渗滤液二级出水非膜法深度处理为目的，本文构建了以复合式阴极和形稳阳极为核心的强效电化学反应单元，其中复合式阴极由磁铁棒、碳毡和铁粉组成，起到Fe2+的析出和渗滤液中硝态氮的还原，形稳阳极为商用Ti/RuO2-IrO2电极，起到活化渗滤液中Cl-，产生活性氯，氧化去除渗滤液中氨氮和有机物的作用，并将二者的强效电化学反应与臭氧氧化作用于同一单元，构建了强效电化学-臭氧耦合工艺，以此强化渗滤液二级出水有机物和总氮的去除。结果表明耦合工艺在电流强度为1.5 A，初始pH为7，铁粉吸附密度为0.42 g/cm2，臭氧投加量为4.58 mg/min时，对COD及TN的去除率分别为46.5%和79.81%。通过红外光谱（FT-IR）、电子顺磁共振波谱（EPR）、循环伏安曲线（CV）探究了工艺对有机物反去除机理，结果表明，耦合工艺中产生了·OH与·Cl多种活性物质，强化了渗滤液中脂肪族、酯、醚、酚等有机物的去除，提高了渗滤液的可生化性。耦合工艺与SBR小型生化系统联用后出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889—2008）要求。
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CFRP不同约束方式下拉挤型GFRP管混凝土组合柱承载性能研究
为提升拉挤型玻璃纤维复合材料（GFRP）管混凝土组合柱承载能力，用碳纤维增强复合材料（CFRP）布以不同约束方式制作了5根试件，并进行轴压试验，得到了该约束组合柱的破坏模式；通过CFRP约束效应及该柱承载性能分析，建立了承载力计算模型。研究表明：试件破坏时拉挤型GFRP管及混凝土被压坏，部分试件伴有CFRP呈条带状撕裂。破坏形态随横向约束效应的增加，由典型的劈裂破坏向脆性压碎破坏及剪切破坏发展。试件承载力随CFRP间距减小逐渐增大，CFRP间距＜100mm时可大幅提高试件承载力，最大提高1.5倍以上，CFRP间距≥100mm时，对承载力提升并不明显。CFRP间距变化、布置方式对试件变形性能提高作用较为显著，可明显改善构件的延性。基于约束混凝土理论，考虑不同CFRP间距及GFRP承载作用效应所建立的试件承载力计算模型，其计算结果精度较高。
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石膏钙源微生物固化/稳定化锌污染粉土试验研究
汪平太, 邵光辉, 杨智, 黄容聘, 狄志强, 程本杰, 王杰
微生物固化/稳定化重金属污染土时,反应速率过快和高浓度盐离子对细菌活性的抑制作用,是阻碍单次搅拌工艺替代复杂多轮注浆工艺的瓶颈问题。采用低溶解度的石膏(二水硫酸钙)作为钙源,以钙盐掺量和锌污染浓度为控制变量,进行微生物单次搅拌固化/稳定化锌污染粉土试验,研究固化/稳定化锌污染粉土的强度、锌离子浸出浓度和形态的变化规律。试验结果表明,微生物处理锌污染粉土的无侧限抗压强度与锌污染浓度成负相关,采用钙盐掺量为20.2%时,锌污染浓度500mg/kg的污染粉土固化强度较未处理的锌污染粉土提高了77.3%,锌离子浸出浓度降低了87.3%；固化和稳定化后土中可交换态锌含量随钙盐掺量的增加而降低,土中重金属锌迁移性降低；电镜扫描、红外光谱和X射线衍射分析显示,固化/稳定化锌污染粉土中有碳酸钙、碳酸锌和碱式碳酸锌生成,碳酸盐晶体聚集形成多孔簇状团聚体。研究结果表明,基于石膏钙源的单次搅拌微生物矿化处理能显著提高锌污染粉土的强度,并有效稳定污染粉土中的锌离子,降低其迁移性,该技术用于固化/稳定化锌污染粉土场地具有良好的应用潜力。
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混凝土及其组成材料单轴破坏声发射特征研究
为探究混凝土及其组成材料损伤破坏的声发射特征之间的关系，开展了混凝土及其组成材料（水泥砂浆和石灰岩）单轴压缩试验，并统计分析了三者破坏过程中的声发射特征。结果表明：在濒临破坏时，三者产生的声发射信号峰值频率与幅度均会上升;三者的频率分布近似呈现正态分布，均在90~120 kHz区间占比最多;水泥砂浆与混凝土声发射动态b值趋势平缓，维持在相对较高数值区间,石灰岩动态b值呈现先增后减的趋势，在临近应力峰值时快速下降，预示着主破裂的来临;混凝土的整体b值与峰值频率分布均介于石灰岩和水泥砂浆之间,水泥砂浆与石灰岩混合之后的声发射整体b值与混凝土接近，体现了混凝土与其组成材料破坏的声发射特征的叠加效应。
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土体热力学性质及本构关系研究综述
随着可再生能源和地源热泵技术的不断发展，浅层地热能的开发逐渐成为国内外岩土工作者们的重点课题之一，但其理论研究远远落后于工程应用，尤其是土体在应力场和温度场复杂耦合作用下的力学机理研究尚不成熟。对于砂土、黏土、粉土等单一土体，国内外学者从温控试验和本构理论两个方面展开了相关研究，也取得了一系列的成果，对土体的热力学特性有一定的认识。为了更为全面深入的认识土体的热力学特性，使热本构模型在能源工程中更为贴合实际的进行推广和应用，本文首先概述了土体热力学性质的试验研究现状，随后，重点综述基于不同理论框架建立的土体热力学本构关系的国内外研究进展和现状，阐述热力学本构关系在实际工程中的应用，最后，针对目前存在的问题，提出进一步研究的建议，讨论并展望了土体热力学本构关系的研究发展趋势。
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家庭结构对住宅空调使用时间的影响以及关联性分析
人员行为对建筑能耗存在较大影响，其中家庭结构是影响人行为的重要因素之一。结合问卷调研与实测方法，选取重庆地区不同人数、代数以及年龄等家庭结构信息存在差异的12户家庭，采集夏季空调开启和关闭时刻等运行参数，利用关联规则算法，对家庭结构参数与空调行为间的关联规则进行了分析，发现了家庭结构参数中的人数、代数以及成员最小年龄与空调使用时间（使用时长与开启时间段）存在明显相关性。代数为不同功能房间的空调使用时长的最主要特征，代数越大，其空调使用时长越高，3代家庭在不同功能房间的空调使用时长均大于其他代数的家庭。最小年龄为不同功能房间的空调使用时长的次要特征，在同一代数的家庭中，最小年龄为青少年或学龄前儿童的家庭的空调使用时长会高于最小年龄为青年或中年的家庭。探明了家庭结构特征中与空调使用时间相关的主要参数，为预测空调能耗，助力建筑节能减排提供了基础资料。
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微生物加固研究可视化试验系统的研发与应用
微生物加固是近十几年来兴起的绿色低碳建筑技术，在地基处理、边坡治理、混凝土裂缝修复等方面具有较好的应用前景。微生物加固涉及复杂的生物-物理-化学动态过程，需要开发实时可视化系统对其反应机理和加固机制进行研究。分析了微生物加固可视化系统研发的必要性，提出了微生物加固可视化试验系统由溶液输送系统、微反应器、观测系统、环境控制及监测系统组成的主要构造思路, 其中溶液输送系统用于进样和控制流场边界条件，微反应器作为反应模具，观测系统用于反应过程的实时观测，环境控制及监测系统用于控制温度、光照等外部环境条件并获取流体压力等反馈数据。研究了以图像处理为主，辅以环境监测的试验数据获取方法，提出了相应的试验结果分析方法。结果表明：微生物加固可视化系统既能直接获取加固过程图像和渗透压力变化数据，亦可与扫描电镜等微观试验手段相结合进行材料表征和微观力学特性分析；研发的试验系统能够用于微生物加固的微观实时研究，为微生物加固微观机制研究提供了新的手段，有利于揭示微生物加固机理，为其推广应用打下理论基础。
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基于泊松噪声-双边滤波算法的桥梁裂缝修补痕迹图像分割
裂缝作为混凝土桥梁的主要病害大量存在，部分裂缝修补后会二次开裂，且裂缝修补痕迹在病害智能识别中易与混凝土剥落等缺陷混淆，因此裂缝修补痕迹的准确识别不仅是二次裂缝准确识别的基础，也是混凝土桥梁整体病害识别的重要环节。为了获取边缘清晰连续的裂缝修补痕迹，本文先对裂缝修补痕迹的图像添加泊松噪声，再利用双边滤波对添加的噪声及原有噪声进行平滑，然后用Otsu算法对裂缝修补痕迹进行图像分割，并使用峰值信噪比（PSNR）和结构相似性（SSIM）评价滤波效果，使用运行时间和最大连续可用内存块（LCFB）使用情况评价分割效果，最后以河南省某高速公路桥梁历年定检中的裂缝修补痕迹图像作为实例，对本文方法进行实际验证。结果显示，裂缝修补痕迹图像经过泊松噪声-双边滤波算法处理后，PSNR值最高约35.0901dB，SSIM值可达约0.8801，说明添加泊松噪声可改善图像质量并优化双边滤波效果；经过Otsu算法进行图像分割的运行时间比其他方法缩短约25%~50%，LCFB比其他方法提高约0.25%；经过处理的裂缝修补痕迹图像达到理想预期效果，验证了本文提出的方法的有效性和可行性。
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基于BIM技术与模拟退火算法的村镇轻钢框架结构智能设计方法
传统的村镇住宅结构设计流程需要人工进行大量的试算与重复建模工作，而村镇住宅受制于建设成本，无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算，其安全性与经济性均难以满足要求。为此，提出了一种村镇轻钢框架结构的智能设计方法，包括智能建模与智能优化两个环节。首先，基于图层自动识别算法、光学字符识别技术、自适应分块算法提出了村镇轻钢框架结构BIM智能建模方法，包括图层识别、轴文本数据提取、墙体轮廓提取等，智能建模结果基本满足实际工程要求。之后，基于所提出的两阶段模拟退火算法给出了村镇轻钢框架结构的智能优化方法，优化速度较快，优化效果良好。最后，通过实际工程案例对所提出的智能设计方法进行了验证，结果表明，所提出的村镇轻钢框架结构智能设计方法具有可行性，与传统的人工设计方法相比，设计周期可缩短70%以上，材料用量和结构设计指标相当。
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路基不均匀沉降下无砟轨道受力变形特性解析解
采用无拉力Pasternak地基叠合梁理论提出考虑土体剪切和层间脱空的轨道变形解析法,研究路基不均匀沉降对双块式无砟轨道受力变形的影响规律。引入Heaviside阶梯函数描述轨道与路基的脱空行为,采用有限差分法求解微分控制方程,建立三维梁-体空间有限元模型进行对比验证分析解析模型的适用性及确定其适用范围。研究结果表明：路基沉降变形较平缓时,解析模型与有限元模型计算结果几乎无差异,随着路基沉降变形加剧 ,两种模型计算偏差越来越大；在路基沉降波长为20 m工况下,沉降幅值超过21 mm时,解析模型不再适用；在给定路基沉降幅值为20 mm条件下,解析模型适用于沉降波长大于19.8 m的路基沉降工况。
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高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性研究
在深地质处置库运营过程中，作为缓冲层材料的膨润土将长期处于高温强碱环境中，其物理性能会随时间发生劣化效应。为探讨高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性，对MX-80膨润土粉末进行了不同时长（t= 0、15、30、45、60、90d）的高温强碱作用预处理（温度T=90°C，碱溶液浓度CNaOH=0.5mol/L），通过室内试验研究了MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数等物理性能指标随反应时长t的变化规律，并选择部分代表性试样进行X射线衍射（XRD）试验和热重分析（TGA）试验，从微观角度对高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性进行合理解释。试验结果表明，高温强碱作用预处理后MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数在0~45d内急剧下降，45d后趋于稳定，90d后三者降幅分别为13.6%、18.5%、58.1%；膨润土的主要矿物蒙脱石含量大幅减少，钠长石含量有所增加，90d后二者变化量分别为-23.3%、+3.7%；膨润土颗粒吸附的自由水、弱结合水和强结合水的含量减少，90d后三者含量分别减少2.84%、0.13%、0.24%；高温强碱条件下膨润土物理性能随时间发生劣化效应的根本原因在于膨润土中有效成分蒙脱石发生溶解，其含量下降导致比重、膨胀指数和比表面积降低
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陆上风电装配式基础结构研究综述
陆上风电结构的基础通常采用现场浇筑混凝土的施工方式，容易受气候、场地偏远等因素的影响，使混凝土浇筑质量难以保障。同时，现浇施工周期长、效率低，并带来大量污染，对周围环境产生影响，不利于风电产业的高质量发展。具有安全可靠、施工快速、绿色环保等优势的装配式风电基础结构，采用标准化设计、工厂化生产的建造方式，可以大幅缩短风电场建设周期，有效保障基础质量，同时降低对环境的污染，是风电转型升级和降本增效的重要举措之一。本文搜集、整理和归纳了国内外陆上风电装配式基础结构及研究现状，列出了六类风电装配式基础结构的主要形式，根据目前的研究现状指出了风电装配式基础发展面临的问题及下一步发展方向。
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胶结物对花岗岩残积土力学性能影响试验研究
胶结物对花岗岩残积土的力学性质有着重要的影响。以高岭石粉、蒙脱石粉、伊利石粉以及红黏土粉代替花岗岩残积土细粒制作重塑土样，分别开展抗压、抗剪、抗拉以及崩解试验，研究不同胶结剂对土体力学强度的影响。结果表明：经过高岭土处理的土体颗粒团聚体增多，团聚体之间形成了强度较高的骨架结构，但骨架间大量孔隙的存在为水的侵入提供了通道，导致土体的吸水性增强。受益于蒙脱石的遇水膨胀特性，其处理后的土体表面孔隙较少、结构密实，且膨胀体提供了高强度的胶结能力，使得土体的各种力学特征得到明显地改善。伊利石处理的土样各种力学强度都较低，但是土体表面却看起来比较密实，从土体表面分散的颗粒来看，伊利石粉更多的是作为细粒材料去填充大颗粒之间的孔隙，而不是作为强度较高的胶结物存在土体颗粒之间。经过物理击实，颗粒之间由于受到压缩造成了颗粒的咬合作用增强；同时经过长时间的水化反应，胶结物在颗粒表面形成了桥状胶结，在物理和化学的共同作用下，土体的力学强度得到了大幅度提高。胶结物的种类会对力学性能产生极大影响，一方面取决于胶结物自身特性，例如蒙脱石的遇水膨胀特性，另一方面取决于胶结物对于土体的结合作用，土样的抗压、抗剪、抗拉及抗崩解能力受胶结物与土样的结合方式所控制。该研究可以为花岗岩残积土的工程改良提供一定的理论和技术指导。
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带肋FRP筋与混凝土的粘结强度预测方法
目前有关带肋纤维增强复合材料（Fiber-Reinforced Polymer，FRP）筋粘结性能的研究还不足，本文收集了粘结纤维肋FRP筋（简称粘结肋FRP筋）和机械刻槽肋FRP筋（简称刻槽肋FRP筋）的试验数据，探究各参数对粘结性能的影响。结果表明两种带肋FRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏，在细观上粘结肋FRP筋主要为FRP筋肋的剪切剥落，而混凝土损伤较为轻微，大部分刻槽肋FRP筋表现为混凝土肋剪切破坏，二者的粘结强度随混凝土强度的增加而增大；增大保护层厚度可增强混凝土对FRP筋的约束效果，有助于提高粘结肋FRP筋的粘结强度，但对刻槽肋FRP筋几乎没有影响；增加相对肋高hrd和FRP筋肋宽比FR可提高粘结肋FRP筋的粘结强度；而刻槽肋FRP筋几乎不受hrd的影响，主要受混凝土肋宽比CR的影响，其粘结强度随CR的增加而增大；本文建立的粘结强度公式的计算值与试验吻合较好，预测精度高于设计规范，主要原因在于本文公式准确考虑了FRP筋肋成型工艺和几何特征对粘结强度的影响。
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装配式RC桥墩发展现状及研究展望
基于国内外相关工程案例，对装配式桥墩的结构体系进行介绍；从结构受力性能、耐久性、施工便利性等角度，对不同类型装配式桥墩的优缺点进行分析比较。通过分析既有研究成果发现：既有研究大多集中于桥墩的抗震性能，但涉及装配式RC桥墩的抗压、抗剪性能等研究仍较为少见，JTG/T 3365-05-2022虽提出了装配式混凝土桥墩的结构计算方法，但尚未根据不同类型的装配式桥墩的拼接构造特征，提出相应的局部构造的极限承载力验算方法；JTG/T 3365-05-2022、JTG/T 3364-2022针对部分类型的装配式桥墩的构造要求、施工工艺进行规定，一些地方标准已涉及装配式桥墩的抗震设计、施工、验收等，可用于指导部分类型的装配式桥墩的设计与施工，但其内容仍不够全面。在此基础上提出装配式桥墩在结构设计、施工、质量管控等方面存在的不足以及今后的发展方向，相关研究可为今后装配式桥墩的理论研究、工程应用，以及相关规范和规程的进一步补充完善提供参考借鉴。
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CFRP布对加固无腹筋混凝土梁抗剪贡献试验分析
开展了12根几何相似的CFRP加固无腹筋钢筋混凝土简支梁剪切破坏试验，分析了梁深、配纤率对梁剪切破坏模式与失效机制的影响，获得了CFRP条带的全过程应变分布情况，讨论了梁深和CFRP配纤率对CFRP条带抗剪贡献的定量影响。进而提出了CFRP抗剪贡献的计算公式，并与本文试验结果、他人试验结果及规范结果等进行对比分析。发现梁深对CFRP布抗剪贡献影响明显，即梁深增大时，CFRP布名义抗剪强度显著降低。梁高由300 mm变化至1200 mm时，CFRP名义抗剪强度下降约50%，具有明显的尺寸效应；不同尺寸下，CFRP布名义抗剪强度均随着配纤率〖 ρ〗_f 的增大而增大，但随着配纤率〖 ρ〗_f 的增大，名义抗剪强度增大幅度减小，呈现出非线性增长趋势；所建立的CFRP抗剪承载力计算公式能较为科学地预测不同配纤率及截面尺寸下的CFRP抗剪承载能力。
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基于无人机航拍与改进U-Net的建筑外墙裂缝检测
针对建筑外墙裂缝人工检测方法检测效率低、检测效果和安全性差的问题，提出了基于无人机航拍与计算机视觉的裂缝检测方法。首先使用无人机绕建筑物航拍采集裂缝图像，并构建裂缝数据集。其次，针对U-Net存在细长裂缝分割不连续、复杂背景下裂缝漏检及背景误检的问题；将模型编码网络替换为预训练的ResNet50，以提升模型特征表达能力；添加改进的多孔空间金字塔池化（Atrous Spatial Pyramid Pooling, ASPP）模块，获取多尺度上下文信息；用改进的损失函数来处理裂缝图像正负样本分布极度不均的问题。实验表明:改进的U-Net模型解决了原模型存在的问题，IoU指标和F1_score分别提升了3.53、4.18个百分点；与经典分割模型相比，改进模型的裂缝分割性能最优。与人工检测方法相比，所提方法可以安全、高效且准确地进行建筑外墙裂缝检测。
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UFC对泥炭土环境下水泥土影响分析
曹净, 孙华峰, 黄思洋, 孔程, 刘方毅, 刘富华, 田林, 朱伟明
云南环滇池、洱海地区泥炭土地基的处理问题对实际工程项目提出了越来越大的难题，仅依靠普通水泥加固泥炭土时已满足不了要求。本试验采用在有机质含量较低的冲洪积黏性土中掺入胡敏酸、水泥、并变化超细水泥（UFC）掺入占比制备成水泥土试样。然后，将其浸泡于富里酸液中的试验方法来模拟泥炭土环境中的水泥土。本研究通过对浸泡时间为28d、90d的水泥土试样进行无侧限抗压强度（UCS）试验和扫描电镜（SEM）试验，分析了掺入UFC对泥炭土环境中水泥土强度的影响。试验结果如下：在不考虑胡敏酸和富里酸的影响时，掺入UFC可明显提高水泥土的UCS，其细颗粒快速水化生成大量的胶凝产物提升了土体骨架的联结性同时填充了孔隙。但UFC掺入占比增加后因细颗粒过多所形成的团聚体结构降低了水泥的水化速率和水化程度，进而使得水泥土的UCS增长率不明显。泥炭土环境下，胡敏酸在物理和化学方面都对水泥土的UCS产生了显著的削弱作用。而UFC凭借其粒径小、表面能高、结合能力强的特点可适当削弱胡敏酸对水泥土造成的不利影响。此外，富里酸对浸泡时间为28d、90d的水泥土UCS具有一定的增强作用，而且添加UFC后可适当促进富里酸对水泥土UCS的增强效果。扫描电镜（SEM）试验结果表明，随着UFC掺量的增加，水泥水化产物明显增多，水化产物和土颗粒间的胶结作用明显增强。水泥土孔隙的孔径显著减小、连通性显著降低，结构整体性增强。
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湿陷性黄土地基中桩基负摩阻力计算的新方法
负摩阻力对湿陷性黄土地基中桩基的承载变形性状具有重要影响，我国现行的桩基规范及黄土规范推荐的负摩阻力计算方法不能反映黄土桩基负摩阻力的实际性状。对我国近30年来在黄土地区开展的钢筋混凝土灌注桩现场浸水试验实测数据进行了统计，分析了黄土浸水完成后桩身中性点深度、桩身最大负摩阻力深度及负摩阻力系数与桩长径比的关系，通过线性拟合得到了中性点深度比、最大负摩阻力深度比及负摩阻力系数与桩长径比的经验表达式，建立了计算湿陷性黄土地基中桩基负摩阻力的新方法。该新方法用三角形表示负摩阻力沿深度的分布，能反映出负摩阻力从桩顶向下先逐渐增大、达到最大值后随深度增加逐渐减小、最终在中性点处减小为零的分布特征。将本文建立的新方法、桩基规范及黄土规范方法的计算结果与实测结果进行了比较，结果表明桩基规范预测的中性点深度比优于黄土规范，黄土规范预测的最大下拉荷载好于桩基规范，而本文建立的新方法计算的负摩阻力最接近于实测结果。
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站-桥同位合建工程中地下结构地震响应研究
地铁车站与高架桥同位合建(站-桥合建)工程能缓解城市交通拥堵和节约建造空间，但其动力响应机制和地下结构地震反应特性不甚明确。利用有限差分软件建立站-桥合建工况和单一车站工况对应的三维模型，首先完成了静力计算，分析了两类工况的受力变形规律，在此基础上分析了在输入El-Centro波和Kobe波时两类工况中地铁车站的层间位移角、应力变化规律以及薄弱位置。最后深入研究高架桥的桥梁荷载和高度对地铁车站地震反应的影响规律。结果表明：随着基岩输入加速度的增加，高架桥对地铁车站层间位移角和最大应力的影响越大。车站中柱是两类工况的薄弱位置，但站-桥合建工况中车站楼板顶板两端也易发生破坏容易发生受拉破坏，大震时,应增加对车站中柱的关注。层间位移角随桥梁荷载线性增加，随桥梁高度非线性增加；应力随两者均呈线性增加。
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钢拱塔斜拉桥温度耦合效应和索力预测
钢拱塔斜拉桥的受力体系与传统斜拉桥有所不同，为研究环境温度变化对这种异型桥塔斜拉桥主要受力部件的影响，以某钢拱塔斜拉桥为工程背景，首先基于在线监测获取的环境和部件温度数据，分析斜拉索索力、拱塔倾角和主梁应变的温度时变效应；然后以斜拉索为研究对象，通过该桥的有限元模型升降温模拟，分析各部件温差所引起的温度耦合效应对拉索索力的影响；最后以环境温度、主梁温度、桥塔温度为输入，索力为输出，利用长短期记忆神经网络对实测索力-温度数据进行映射，实现数据压缩和特征提取，建立温度—索力智能化预测模型，再对网络模型输入新的温度监测数据，以智能预测索力。研究结果表明：主梁和钢拱塔温度变化具有周期性，且滞后于环境温度；主梁应变与环境温度的变化趋势基本一致但具有一定的滞后性，环境温度变化对拱塔倾角的影响很小且没有周期性规律；索力与环境温度呈线性负相关关系，且需要考虑斜拉桥各部件的温差所引起的温度耦合效应；长短期记忆神经网络对带有时序特性的数据训练效果好，建立的温度-索力关系模型准确度高，可用于该桥索力的实时预测。
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基于数字孪生和深度学习的结构损伤识别
土木工程实际结构损伤状态的时间跨度通常只占总生命周期的一小部分。为解决传统基于数据驱动的结构损伤识别方法缺乏足够“大”的损伤训练数据的问题，本文提出结合数字孪生和深度学习的结构损伤识别方法，并应用于实际工程。此方法首先利用数值仿真模型和在线监测数据构建结构的数字孪生，以获得不同损伤工况下结构动力响应的“大数据”；其次为了摆脱对外激励信息的依赖，应用经验模态分解法和传递率函数对得到的数据进行预处理；然后将预处理后的固有模态传递率函数数据作为深度学习的输入进行训练，实现结构的损伤识别。为验证该方法的有效性，对实际结构未经训练的监测数据进行分析。结果表明，该方法泛化能力良好，能够有效识别结构损伤状况。通过数字孪生技术解决了传统方法数据匮乏的问题，且利用固有模态传递率函数数据训练的深度神经网络在不需要任何地震信息下仍能保持较高的损伤识别准确率，将二者结合可以使得工程结构健康监测更为主动、可靠、高效。
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工业废渣改良泥水盾构渣土的路用性能试验研究
为实现泥水盾构废弃渣土的资源化利用，在石灰这一传统改良材料的基础上，通过掺入碱渣、脱硫石膏等工业废渣，以期将盾构渣土改良为路基填料。通过室内击实试验、CBR试验、无侧限抗压强度试验、干湿循环试验以及微观试验，研究了石灰-碱渣、石灰-脱硫石膏改良盾构渣土的力学性能及其浸水稳定性与耐久性，并分析了其改良机理。结果表明：掺入改良材料后，渣土的力学性能得到了很大改善，水稳性与耐久性也大幅提高，具有较好的路用力学性能，其中石灰-脱硫石膏组的整体水稳性与耐久性优于石灰-碱渣组，干湿循环的过程中，掺3%脱硫石膏的试样耐久性相对较好，在循环期间仅出现细小裂缝并未贯穿试样。研究表明，盾构渣土经过石灰与脱硫石膏等复合改良后具有良好的路用力学性能，可以作为路基填筑材料使用。
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基于离散元法的水泥稳定碎石微裂细观机理研究
为探究水泥稳定碎石微裂细观演化机理，构建了细观非均质水泥稳定碎石数值模型，结合室内无侧限抗压强度试验和单轴压缩数值试验反演出模型细观参数，引入微裂隙网络研究不同裂隙参数对微裂程度的影响，分析不同裂隙数目下系统能量演化规律。结果表明：数值模拟与室内试验结果基本吻合，构建的水泥稳定碎石离散元模型可较为准确地表征材料细观破坏特征；微裂损伤是二次振动加载后裂隙宽度增大和裂隙数目增多共同作用的结果，裂隙密度对水泥稳定碎石微裂程度起决定性作用；裂隙密度增加，材料储存弹性应变能能力减弱，峰值点水泥稳定碎石材料的输入总能量降低。验证了早期微裂对于降低收缩应力的积极作用，揭示了水泥稳定碎石材料微裂力学特征和细观机理。
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铝离子絮凝剂的引入对微生物加固砂土试验的影响
灌注次数过多制约了微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）在实际工程中的应用。为了减少灌注次数、提高胶结效率，本文研究了一种MICP加固强化方法，即在胶结液中添加铝离子絮凝剂，以提高MICP加固速率和加固效果。开展了MICP砂柱试验，探究胶结液中加入不同浓度AlCl3?6H2O对砂柱加固效果的影响。在水溶液试验中，观察不同溶液条件下沉积物生成情况及溶液pH变化。并通过XRD、SEM试验，研究了铝离子絮凝剂对沉积碳酸钙的成分及形态的影响。研究结果表明：与常规方法的对照组比较，胶结液中加入适量铝离子絮凝剂后，灌注3次后砂柱即可形成有强度的固结体，灌注5次后砂柱无侧限抗压强度可达到1.7Mpa，而常规对照组达到相同的强度需要灌注10次。
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基于机器学习的高强钢焊接等截面箱型柱整体稳定性预测研究
目前针对高强钢构件整体稳定性的研究多采用有限元建模或实验室试验方法，而基于机器学习的预测方法能够给预测的准确性和便捷性带来极大的提升。为了准确预测高强钢焊接等截面箱型柱的整体稳定性，提出了使用纤维模型构建数据库，并利用机器学习建立预测模型的方法。首先确定了模型的输入输出参数，并通过纤维模型方法建立数据库。接着，选用常见的三种不同类型的机器学习模型和现有规范中经验模型进行预测，并依据评价指标进行性能对比。最后，根据可解释算法分析机器学习模型的合理性。研究结果表明：大部分机器学习模型预测结果与实验结果吻合度略高于现有规范中的经验模型，其中高斯过程回归模型对高强钢构件整体稳定性的预测表现最优；机器学习预测模型中各类参数对构件整体稳定性的影响趋势符合预期，验证了机器学习模型的合理性和可靠性；构件的正则化长细比对预测结果影响最大，而构件的初始缺陷的影响相对最小。
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基于小波的神经网络盾构泥水分离系统参数预测
泥水盾构穿越复合地层时，掘进控制参数和泥水分离系统参数往往出现大幅波动现象，影响施工安全和掘进效率。泥水分离系统参数提取处理困难，现阶段针对盾构泥水分离系统预测的研究鲜少。依托京沈客专望京隧道，针对地层状况采用筛分、双旋流、离心/压滤固液分离协同控制技术，解决了盾构掘进与泥浆处理的矛盾；采集盾构掘进参数（掘进速度、刀盘转速、总推进力、贯入度）和泥水分离参数（进排浆量、比重、粘度），通过Cook距离离群检测和小波阈值去噪处理提升数据质量；以双旋流分离比重比值、粘度比值等12个参数为输入，排浆量、排浆比重和排浆粘度为输出，建立了BP神经网络泥水分离系统参数的预测模型，并选取3个不同地层环段进行预测对比分析。预测结果表明：预测平均绝对误差均在5%以内，该预测模型在复合地层下仍具有较高的准确性，可为同类型盾构施工在风险预测和参数选取提供参考。
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上覆CRSS快速固化淤泥硬壳层厚度对淤泥地基承载特性影响
课题组研发的复合型早强土壤固化剂(CRSS)具有快凝高强特性,利用CRSS对表层淤泥进行快速固化作为上覆硬壳层,通过模型试验研究不同上覆硬壳层厚度(3cm、6cm、9cm和12cm)条件下硬壳层破坏形式、p-s曲线特性、弯沉盆形状以及土压力分布规律。试验结果表明,随硬壳层厚度增大,硬壳层破坏形式由对折破坏过渡到冲切破坏。硬壳层厚度越大,扩散作用越明显,极限承载力越高,沉降位移相应增大；承压板中心沉降位移特征可通过p-s曲线分段斜率描述。距离荷载板中心点不同距离的沉降位移可用弯沉盆形状描述,提出了修正的对数弯沉盆假设变形计算公式,相对于线性弯沉盆假设变形计算公式更合理。土压力从中心向外呈下降趋势,沿深度方向逐渐减小；随硬壳层厚度增大,土压力分布更均匀。研究成果为CRSS的工程应用提供理论基础。
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钢纤维增强碱矿渣再生骨料混凝土力学性能
碱矿渣再生混凝土是以碱激发胶凝材料替代水泥，再生骨料取代天然石子制备而成的新型混凝土，可有效降低波特兰水泥用量，提高废弃混凝土利用率，但尚未见其力学性能的相关研究。本文开展了钢纤维取代率和再生骨料取代率对碱矿渣再生混凝土抗压性能、劈裂抗拉性能和抗折性能影响的研究，研究表明：随着再生粗骨料取代率的增加，碱矿渣再生混凝土的抗压强度fcu、劈裂抗拉强度ft和抗折强度fw均降低，再生粗骨料取代率为100%时降低幅度分别为30%、10%和15%；碱矿渣再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随钢纤维体积取代率增加先提高后降低，钢纤维体积取代率为0.6%时，抗压强度和抗折强度达到最大值；碱矿渣再生混凝土抗折强度随钢纤维体积取代率增加而增加。
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考虑土柱半径的疏浚淤泥真空固结计算研究
预制竖向排水板（PVD）-真空预压技术是处理疏浚淤泥地基常用的有效方法之一。然而，在使用真空预压法处理疏浚淤泥过程中，PVD周围会产生自上而下半径逐渐减小的致密土层（土柱），从而延缓土体的固结速率。基于以上现象，本文假设土柱半径随深度呈线性衰减，并基于等应变假设，在Hansbo固结理论的基础上推导了考虑土柱半径随深度衰减的固结方程。同时，通过上述方程进行计算，探究了土柱淤堵区的渗透系数大小、土柱半径的大小以及土柱半径的衰减程度对土体固结速率的影响，并与已有室内试验实测数据进行了对比。结果表明：土柱淤堵区渗透系数越小，孔压消散越慢，固结速率越慢；随着土柱半径逐渐增大，土体的固结速率逐渐降低；土柱半径衰减后的残余系数越小，土柱半径衰减程度越大，对软弱区土体固结的影响越小，土体的固结速率越快；在考虑土柱半径衰减的情况下，本文计算结果与试验实测结果吻合较好。
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Q550E高强钢及焊接接头疲劳裂纹扩展试验与数值模拟
焊接构造是钢桥的薄弱部位，在反复车辆荷载作用下，疲劳损伤正逐步成为影响桥梁服役安全的关键问题之一。本文以Q550E高强钢为研究对象，开展了母材和对接焊缝接头的静力拉伸和疲劳裂纹扩展试验，建立了母材及焊接连接件的疲劳裂纹增长模型，揭示了应力比对高强钢焊接节点疲劳裂纹扩展速率的影响规律。开展了基于FRANC3D和ABAQUS的联合仿真模拟分析，通过敏感性分析明确了关键影响参数。结果表明：随应力比增大，疲劳裂纹扩展速率参数m增大、lgC减小，应力强度因子门槛值减小；对接焊缝m值约为母材的2倍，对接焊缝裂纹门槛值大于母材，且对应力比更敏感；联合仿真方法可准确预测高强钢焊接接头疲劳寿命，高应力比下试件厚度和初始裂纹深度对疲劳扩展影响显著。
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磷石膏团粒的制备与填充效应验证
将磷石膏用于建筑材料的制备，是规模化消纳磷石膏的有效方式。然而，用粉末状态的磷石膏直接掺入，存在产生面源污染的风险。为此，论文提出制备以磷石膏为主要原料的压制团粒，以团粒的形式填充于胶凝材料。与此同时，利用水泥胶凝团粒，制备填充试样，开展抗压强度、磷（氟）污染物测定、孔隙结构分析、微观形貌分析等试验，验证磷石膏团粒的填充效应。研究结果表明，较粉末填充试样而言，团粒填充试样的强度性能更具优势，其磷（氟）固定效果也更佳，试样浸泡90 d后，其浸泡溶液中氟离子浓度为0.035 mg/L，磷离子浓度为0.35 mg/L，均满足一级排放标准，另外，通过孔隙结构分析以及微观形貌分析解释了团粒填充试样所展现出的优异性能。论文成功验证了磷石膏以团粒的形式填充于建筑材料具有良好的填充效应。
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基于轻量化卷积神经网络的桥梁斜拉索PE护套损伤识别方法研究
近年来深度神经网络和计算机视觉技术在结构健康监测中发挥了越来越重要的作用。本文通过无人机航拍采集的桥梁斜拉索损伤图像数据研究深度学习技术进行斜拉索PE护套损伤识别。为实现在较低运算能力设备上对大跨度桥梁斜拉索表面局部损伤的智能快速识别，解决在当前研究中传统深度卷积神经网络的运算效率相对较低、模型参数规模较大的问题，本文提出轻量化处理的区域推荐型卷积神经网络模型。首先，介绍了区域推荐网络与其轻量化改进方法的理论基础，分析了轻量化模型处理的必要性，其能够在保证识别精度的前提下降低模型训练与预测的设备性能需求，达到节约计算资源与时间的目的；其次，通过数据增广多手段解决损伤样本数据量不足的问题，设置对比试验，统计分析结果，验证了轻量化神经网络模型的优越性。结果表明，轻量化网络在少量牺牲识别准确度的前提下，能够在较大程度上实现对模型复杂度与计算量的改进，在工程应用中能够有效拓展神经网络的实用性。
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等扩展度条件下骨料包裹砂浆层的影响因素研究
水泥（砂）浆在混凝土中起到了胶凝和润滑的双重作用，其用量随着混凝土流动性要求的提高而增大，已有研究表明浆体过多会导致混凝土体积稳定性问题，环保绿色程度低，但骨料级配等因素对混凝土中合理浆体用量的影响研究尚不多见。在粗骨料低空隙率的前提下固定粗骨料用量不变，调整砂浆用量来控制混凝土扩展度，研究了骨料级配和砂浆流变特性对粗骨料包裹砂浆层厚度及用量的影响。试验结果表明：粗骨料的几何平均粒径增大，包裹砂浆层厚度单调增加，包裹砂浆用量会呈现先减小后增大的趋势，存在最优几何平均粒径；扩展度要求越高，包裹砂浆层厚度及包裹砂浆用量越大，最优几何粒径越小；当粗骨料级配不变时，包裹砂浆层厚度和包裹砂浆用量均随砂浆屈服应力和塑性黏度的增大而增大。
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微生物结合碳纤维加固钙质砂的高强度试验研究
本文研究了微生物诱导碳酸钙（MICP）结合碳纤维固化钙质砂的效果及机理。先通过低轮次注浆试验探究碳纤维对MICP加固钙质砂效果的影响，并确定碳纤维的最佳掺量及长度，然后开展高轮次注浆试验，研究了MICP胶结液无法再注入时的砂柱强度，通过试验结果的对比和扫描电镜等分析，分析了微生物、碳纤维及钙质砂间的作用机理。试验结果表明掺加碳纤维能显著提高微生物加固钙质砂的强度。在低轮次注浆试验中，掺加碳纤维能有效提高碳酸钙的生成量及试样强度，纤维组的碳酸钙生成量比无纤维组对照组提高了15%~34%，试样强度提高了135%~217%。在MICP胶结液无法再灌注入砂柱的情况下，纤维组的强度比无纤维组提高了11%。
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絮凝-固化-真空预压联合处理废弃淤泥(浆)试验研究
韩超, 俞越中, 柏彬, 董超强, 章荣军, 范舟, 吴巍, 孙科
经絮凝调理和化学固化改性处理后,可改善高含水率淤泥初始不良工程特性,若将废弃淤泥(浆)资源化利用为路堤填料,势必对处理后淤泥强度有一定要求。作者近几年探索并证实了絮凝-固化-真空预压联合法(简称VP-FSCM)可以有效处理高含水率淤泥浆(含水率>300%),并将其转化为路堤填料。本研究通过开展一系列室内模型箱试验,一方面,探索VP-FSCM工艺处理废弃淤泥(含水率约为150~300%)的可行性和高效性；另一方面,优化VP-FSCM工艺在处理淤泥中的外加剂配方(类型和掺量等)。试验结果表明：(1)VP-FSCM处理废弃淤泥后土体28天不排水抗剪强度为絮凝-固化法(FSCM)处理废弃淤泥后的2.76倍,证实了VP-FSCM处理废弃淤泥的高效可行性；(2)沉降脱水和力学等特性结果表明,VP-FSCM工艺处理废弃淤泥的最佳外加剂种类为水泥(OPC)、高炉矿渣(GGBS)、生石灰(CaO)和聚丙烯酰胺(PAM),且最优掺量分别5%、5%、1.5%和0.12%；(3)在最佳外加剂类型和掺量条件下,真空压力越高,处理后的废弃淤泥强度越高,养护后含水率越低。
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原位支撑保护下埋地箱涵支撑点间距计算方法研究
地下电力管线常以箱涵包裹的形式埋于土体，当地下工程施工涉及此类既有管线时，一般采用原位支撑保护法确保箱涵在施工过程中的稳定性，目前支撑保护法中支撑点间距的确定主要依赖于工程经验，本文考虑箱涵截面属性以及在土中的沉降效应，分别建立箱涵中跨段和端部的力学模型，计算箱涵竖向位移，推导支撑点容许最大间距值，提出了原位支撑保护下埋地箱涵支撑点间距计算方法，并以南京地铁五号线云南路站大直径管涵原位保护工程实例验证了该计算方法的准确性和工程适用性，同时通过数值模拟进一步分析了埋地箱涵全跨纵向变形规律和参数敏感性。研究表明：箱涵边跨段支撑点间距为8m，中跨段间距8.73m，全跨总计至少需要设置12个支撑点；在参数放大3倍范围内，随着加固深度、宽度、土体压缩模量的增加，箱涵位移逐渐变小；埋地箱涵支撑点间距计算方法可为类似工程设计提供参考。
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磷石膏/木质素固化铅污染土的无侧限抗压强度研究
采用工业固体废弃物磷石膏、木质素对人工配制铅污染土进行固化处理。通过无侧限抗压强度试验，探究固化剂掺量、养护龄期对不同程度铅污染土固化后应力-应变曲线、破坏形态及无侧限抗压强度的影响规律，对比分析两种固化剂的固化效果，并采用扫描电镜试验分析土样固化前后微观特性。试验结果表明，磷石膏、木质素均可增大固化土的无侧限抗压强度，减小破坏应变；固化土的无侧限抗压强度随磷石膏掺量增加呈持续上升趋势，随木质素掺量增加呈先上升后下降趋势；延长养护时间能有效提高固化土无侧限抗压强度。随固化剂掺量和养护龄期的增加，土体内部胶结水平提高，土样破坏形态从局部张裂逐渐转变为剪切破坏，呈现脆性破坏特征。两种固化剂固化土效果各有优劣，木质素对于高浓度铅污染土的固化效果优于磷石膏，抵抗变形能力更好，而磷石膏短期内提升强度能力及对铅的固定效果更好。扫描电镜（SEM）试验表明，固化剂可起到填充孔隙、胶结土颗粒的作用，水化产物在土体内形成致密结构，宏观表现为强度增强。
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含EPS垫层及轻量填土挡墙墙后土压力及减载效应研究
挡墙墙后铺设柔性垫层或回填轻量土，对其优化设计和降低成本有着重要的工程意义。通过开展不同级别荷载下的挡土墙物理模型试验，分析了墙后铺设EPS柔性垫层、回填泡沫轻量土及其同时施加时的墙后土压力大小及分布特征，并探讨了相应的减载效应。结果表明：挡土墙铺设柔性垫层、回填轻量土或二者同时施加时，墙后土压力随埋深均呈现出先增大后减小的“鼓肚”状非线性特征，土压力最大值多出现在1/2墙高处；同等荷载作用下，仅回填轻量土的减载效果相对较弱，减载率为10%-25%，而铺设柔性垫层的最大减载率较之提高了1.5倍，当两者同时施加时减载效果最强，最大减载率相应提高了近3倍；柔性垫层减载效果随着厚度的增加其增幅逐渐降低，但泡沫掺量对墙后回填轻量土的减载率影响更为敏感。工程中可考虑采用中等厚度的垫层，若墙后填土附加荷载较大，可适当提高回填泡沫轻量土的掺量。
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非饱和黄土水蒸气吸附特性研究
为研究非饱和黄土对水蒸气的吸附特性,采用蒸汽平衡法开展不同湿度环境下的等温吸附试验,分析水蒸气在非饱和黄土表面的吸附行为,并探讨温度、矿物成分及含量、干密度对土体吸附性能的影响。试验结果表明,非饱和黄土水蒸气吸附量随相对湿度的增加而增加,整个过程包含了单层吸附、多层吸附和毛细凝聚3个阶段,且GAB 模型可以用来描述非饱和黄土的水蒸气吸附过程。水蒸气吸附量与温度之间存在明显的负相关关系,相对湿度恒定,水蒸气吸附量随温度的升高而降低。非饱和黄土的水汽吸附与矿物组成密切相关,黏土矿物含量直接影响着其水蒸气吸附能力。此外,干密度对水蒸气吸附量的影响可分为两个阶段,在相对湿度RH＜80%时,水蒸气吸附量随干密度的增大而增大,直到进入毛细凝聚阶段,随着干密度的增大,水蒸气吸附量不再增大反而有所降低。
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PHD-PVD真空预压联合电渗法处理工程废浆的试验研究
为了改进传统真空预压法的缺陷，提出一种PHD-PVD真空预压联合电渗处治工程废浆的方法，通过六组大型室内模型试验，对工程废浆固结过程中的排水量、电流强度、沉降值等进行了监测，通过压汞试验分析了土体的加固效果，研究了真空泵和电源的间歇断开等对PHD-PVD真空预压效果的影响。试验结果表明，电渗法的联合有效地提升了PHD-PVD真空预压法后期的排水效率，远端土体固结程度较高；断开式处理一定程度上缓解了排水板附近的淤堵，使排水效果得到提升。压汞试验结果表明，采用间歇断开式的PHD-PVD真空预压联合电渗法处理的工程废浆，其峰值孔径更小，土体微观结构更加致密。
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真空热固结联合强夯处理工程废浆试验研究
为解决真空热固结过程中热量与真空负压在土体中衰减，而导致土体加固效果不均匀的问题，利用强夯法能改善土体密实度的特性，将真空热固结法与强夯法联合应用于工程废浆的加固处理中。通过四组室内模型试验，研究了不同夯击时机对土体加固效果的影响。结果表明：在沉降速率为4cm/3d时为最佳夯击时机，土体表面平均沉降比其他试验组提高26.5%、11.72%和3.74%，对工程废泥浆的处理效果最佳，能有效的解决真空热固结下深层土体加固效果差的问题，并提高土体的均匀性。通过微观结构分析发现，合适的强夯时机下，由于土颗粒之间的孔隙重分布，导致土体密实程度更高，十字板剪切强度随之增加。此外，内部孔隙重分布产生微裂缝形成的排水通道对排水有一定的促进作用，进一步提升了固结效果。所以在合适的夯击时机下，对土体的十字板剪切强度与固结度均有促进作用。
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基于本体BIM结构模型合规性审查方法
针对目前BIM结构模型合规性审查具有耗费人力、工作量繁重和自动化程度较低等特点，提出一种语义网环境下基于本体的BIM结构设计模型合规性审查方法。该方法包括规范管理、BIM模型信息处理和合规审查三个子系统。规范管理子系统可实现将半结构化设计规范条款转换为结构化知识并进行灵活查询与推理；BIM模型信息处理子系统可实现BIM模型信息的提取、转换与映射；合规审查子系统可实现规则的执行和审查报告生成。方法实现流程从一阶谓词逻辑表示结构设计规范的方法出发，借助本体构建工具protégé，创建合规性审查知识库，通过语义网规则语言（SWRL）转译结构设计规范并实现规则推理，进而实现合规性审查，最后通过框架结构实例验证了系统有效性和可行性。结果表明，该方法可根据结构设计规范部分条款实现BIM结构模型的半自动化合规性审查。
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静停时间对长江下游蒸养疏浚砂浆特性影响
由于长江下游航道疏浚产生了大量的疏浚砂,疏浚砂的资源化利用受到重视。利用疏浚砂部分取代机制砂制备砂浆,研究不同静停时间对疏浚砂砂浆特性的影响,测试了不同龄期的抗压强度,通过X射线衍射、扫描电镜、压汞技术,分析了不同静停时间不同疏浚砂取代率砂浆的微观特性。结果表明：随着静停时间的增加,90d抗压强度逐渐增加,抗渗性能也得到明显改善；掺入疏浚砂使得砂浆的抗压强度有所提高,且随着疏浚砂取代率的增加先增大后减小；疏浚砂砂浆的抗压强度与疏浚砂取代率有较大关系,其影响程度和静停时间有关,疏浚砂对低静停时间有较突出的增强效果；疏浚砂有效地改善了因蒸养造成的孔结构粗化和孔隙增大等问题,适宜的疏浚砂取代率对蒸养砂浆性能的改善效果明显。
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基于骨料架构-固化技术对开挖淤泥加固的试验研究
为了对淤泥和建筑垃圾进行处置，并实现二者的共同资源化利用，将建筑垃圾作为骨料并按淤泥的质量比的15%添加到淤泥中，并在现场展开对淤泥的原位固化实验。试验结果表明，当固化剂掺量为8%时，固化淤泥土强度较高，养护28天后的室内无侧限抗压强度可达320kPa；现场原位固化试验中，根据静力触探试验估算土体的承载力特征值为146kPa，平板荷载试验检测土体承载力特征值为190kPa，对淤泥的固化效果明显。低剂量固化剂添加到淤泥中，固化淤泥土强度较低，骨料的架构作用不明显；当固化剂掺量为8%时，固化土的强度较高，骨料的架构作用有利于提升固化淤泥土的承载力，土体的承载力特征值可达325kPa，架构作用对固化淤泥土强度的提升率为71.05%，对固化淤泥的压缩模量提升率为55.02%。
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木质素改良膨胀土工程特性及微观机理研究
为了探究木质素对于新乡地区弱膨胀土的作用效果，通过室内试验、ESEM（环境扫描电子显微镜）试验、XRD（X射线衍射）试验探讨了木质素改良膨胀土的物理力学特性、微观结构及孔隙特性、矿物成分变化以及木质素与土体间的相互作用机理。试验结果表明：采用木质素改良膨胀土时，3%木质素抑制膨胀土膨胀性效果最好，并且此时土体抗压强度最高。土体中孔隙结构十分复杂，孔隙排列定向性较差，木质素胶结物可以填充土体孔隙使其微观结构更加密实。木质素在膨胀土中起到的是一种胶结作用，并不能与膨胀土反应生成新的矿物成分，与土作用时稳定性较好，属于物理改良。
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基于贝叶斯网络的深基坑承压水风险分析评价
针对目前深基坑承压水风险分析研究存在分析方法单一、事前风险评估理论不足、施工全过程动态风险预测缺乏等问题，本文提出了基于贝叶斯网络（BN）的深基坑承压水风险分析方法，实现了承压水风险事故的事前分析和施工全过程的动态风险评价。该方法从环境、设计、施工、管理等方面建立了深基坑承压水风险评价指标体系，构建了静态BN风险分析模型，完成了风险概率预测、事故因素诊断、致灾因子识别等事前风险评估内容；在此基础上，通过设定风险转移节点和观测节点，引入Noisy-Max假设，实现了基于监测数据的动态BN施工全过程承压水动态风险分析预测；最后，以江阴靖江长江隧道江北深基坑工程为例，分析确定了本工程的承压水风险等级，进一步明确相关风险因素，准确预测出了该工程的动态风险变化。研究结果表明，该风险分析方法具有较高的适用性和合理性，能够为深基坑施工安全提供切实的指导和帮助。
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氯离子在开裂混凝土中等效扩散系数分析方法
氯离子侵蚀对于钢筋混凝土结构有着严重的劣化作用,混凝土中的裂缝为氯离子的扩散提供了快速通道,加速了结构耐久性失效。因此,本研究综合考虑裂缝密度,裂缝内界面粗糙度和裂缝的取向度影响,结合机器视觉识别裂缝,构建了开裂混凝土的代表性单元体积(REV)模型并计算其等效扩散系数,最后将已有文献中的试验结果与基于REV模型的计算结果进行对比。结果表明：不同盐冻条件下的平均相对误差为1.6%,完成28次盐冻后不同初始裂缝条件下的平均相对误差为2.9%,结果较为吻合,表明本文提出的开裂混凝土氯离子等效扩散系数具有较好的可靠性。
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升温机制及冷却方式对碱矿渣混凝土高温后抗压强度的影响研究
本文研究了升温速率（5℃/min、10℃/min）、恒温时间（1h、2h）和冷却方式（自然冷却、浇水冷却）对碱矿渣混凝土高温后残余抗压强度的影响。并从胶凝材料基体微观结构的高温变化对混凝土抗压强度变化进行了分析。结果表明：升温速率较大的情况下，当温度低于 400℃时，热应力影响不明显，较短的受热时长有利于残余强度的保持，随温升至 800℃，热应力影响显著，混凝土残余强度明显降低；800℃之后，热应力达到一定程度，受热时长的缩短使强度在一定程度上得以保持。恒温时间的延长会加剧胶凝材料基体结构及基体-骨料界面过渡区的劣化效应，从而引起混凝土残余强度的降低。浇水冷却降低了水化产物 C-S-H 凝胶的分解温度，并在混凝土内产生热应力，不利于残余强度的保持。
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考虑土体参数不确定性的基桩多目标优化算法
为得到满足可靠性要求的基桩最佳设计方案，在有效控制基桩沉降量的情况下，尽可能地减小基桩造价。本文以中国尊大厦基桩为算例，考虑土体极限阻力不确定性，采用非支配排序遗传算法-II（NSGA-II），针对种群中的个体进行非支配解选择排序和拥挤距离比较。将桩径和桩长视为优化设计变量，以基桩承载力的目标可靠指标作为约束条件，工程造价和单桩沉降量的最小值为目标函数，得到Pareto最优解集。此算法解决了传统多目标优化方法在缺乏经验的情况下优化效果不佳与速度慢的问题。进而，采用基于熵权理论的TOPSIS法对Pareto最优解集中的每一个解进行赋权后，筛选出相对贴近度最大的方案。研究结果表明：最优方案在造价和桩沉降量上均优于原设计方案，这说明建议的基桩优化设计方法具有可行性。
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基于极限分析理论的复合地层中双模盾构开挖面稳定性研究
针对目前双模式盾构在复合地层土岩交界面进行掘进模式转换过程中掘进面稳定性研究中存在的问题，本文采用空间离散技术构建了双模式盾构在穿越土岩交界面过程中开挖面前方岩土体的二维破坏机制。利用该破坏机制和极限分析上限定理推导得到了极限状态下土舱压力的目标函数，通过优化计算得到了盾构机在穿越土岩交界面过程中维持开挖面稳定性所需的土舱压力上限解，并讨论了不同参数对土舱压力及开挖面前方岩土体破坏模式的影响。在此基础上基于可靠度理论，建立了土舱压力的可靠度模型，并给出了复合地层中容许可靠度下维持开挖面稳定性最小土舱压力的建议值。研究结果表明：盾构机在穿越土岩交界面过程中维持开挖面稳定性所需的土舱压力随着盾构机与土岩交界面距离的减小而减小；开挖面前方岩土体的破坏范围随着界面倾角的增大而增大。
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地质聚合物固化土研究现状及展望
地质聚合物（Geopolymer）作为一种新兴的土壤固化剂，是一类以富硅铝酸盐矿物为前驱体，在碱激发剂作用下形成的绿色无机胶凝材料，具有力学性能良好、耐久性优异以及低碳环保等优点，能够有效克服水泥/石灰等传统土壤固化剂能耗高、污染大以及耐久性差等缺点，被国内外学者普遍认为是传统土壤固化剂的理想替代品。为明确地质聚合物对土壤的加固机理和增强效果，本文回顾了近年来地质聚合物固化土的研究进展。首先介绍了地质聚合物固化土的反应机理；其次详述了不同因素对地质聚合物固化土无侧限抗压强度和抗剪强度等力学性能的影响研究；然后讨论了地质聚合物固化土在冻融循环、干湿循环以及化学离子侵蚀等作用下的耐久性；最后对地质聚合物固化土技术未来发展方向进行了展望。
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橡胶粉改性PE-ECC的静力及抗冲击性能
为研究橡胶粉改性聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)的物理力学性能,对掺入不同粒径橡胶粉的PE-ECC进行静力和抗冲击性能试验。通过分析橡胶粉PE-ECC的弹性模量、泊松比、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度,探讨橡胶粉粒径对PE-ECC基本力学性能的影响；与此同时,利用分离式霍普金森压力杆(SHPB)进行橡胶粉PE-ECC的抗冲击性能试验,基于不同应变率下的动态应力-应变曲线,分析应变率对橡胶粉PE-ECC动态增长因子(DIF)、动态压缩强度和动态峰值应变的影响。结果表明：随着橡胶粉的加入,PE-ECC的各项物理力学性能均有一定程度的下降。橡胶粉粒径为0.20~0.90mm时,体积掺量为10%、粒径大小为0.30mm的橡胶粉PE-ECC各项力学性能降幅最小,其立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和动态抗压强度相对无橡胶粉PE-ECC分别降低了8.9%、15.6%、10.8%和23.4%。与无橡胶粉PE-ECC类似,橡胶粉PE-ECC的受拉应变硬化特征明显,掺入不同粒径(0.20~0.90mm)橡胶粉的PE-ECC极限拉应变均稳定在4.6%左右。此外,橡胶粉粒径对PE-ECC动态峰值应变的影响较小,但随着冲击应变率的提高,橡胶粉PE-ECC的动态增长因子DIF、动态抗压强度和动态峰值应变逐渐增大,其动态峰值应变的应变率增强效应明显。
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考虑尺寸效应影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力计算方法
在实际受力状态中，钢筋混凝土柱/梁除了受到轴力和弯矩的作用，还可能存在扭矩的作用。在扭矩存在的复合受力状态下，构件的破坏更为严重且较难预测。扭转破坏常表现出脆性破坏特征，从而具有明显的尺寸效应现象。近年来钢筋混凝土构件的抗扭设计问题受到了广泛关注。现行的设计规范是基于小尺寸试件的试验数据外推而来，并未考虑尺寸效应的影响，对大尺寸试件承载力预测值的安全度有待商榷。本文总结了钢筋混凝土柱名义抗扭强度尺寸效应规律，建立了能定量反映配箍率影响的名义抗扭强度尺寸效应律公式。进而，通过引入尺寸效应系数αh，建立了考虑结构尺寸影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力建议预测公式，从而保证了大尺寸试件承载力预测值的安全度。通过现有试验数据的对比，证明了修正公式可有效提高大尺寸试件承载力预测值的安全储备。
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碳化作用对固化铅污染土强度特性和微观结构的影响
碳化作用是影响水泥固化重金属污染土耐久性的一个重要因素。为探明长期服役过程中碳化作用下固化污染土强度特性的演化规律，人工配制铅污染土，采用水泥固化处理后进行碳化试验，分析碳化作用和压实度对固化土无侧限抗压强度的影响规律，并通过扫描电镜和压汞试验，分析碳化作用对微观矿物形态和微观孔隙结构的影响。试验结果表明，碳化作用下固化铅污染土的无侧限抗压强度降低，15 %水泥掺入量的固化土强度降低44 % ~ 45 %，这是由碳化反应产物填充增强效应和土颗粒间胶结作用减弱共同作用的结果。固化土强度与孔隙率具有很好的幂函数关系，揭示了填充作用对固化土强度的影响。碳化作用下固化铅污染土中观察到较多的结晶状态良好的碳化反应产物CaCO3，固化土总的孔隙体积减小，< 0.01 μm的凝胶孔和0.01 μm ~ 0.1 μm的小毛细孔所占的比例减少，0.1 μm ~ 10 μm的大毛细孔和> 10 μm的大孔隙所占的比例增加。
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施工顺序对微型钢管桩加固既有基础变形影响试验研究
微型钢管桩由于其施工效率高、对周围环境友好等技术优点，被广泛应用于既有建筑物的增层改造、加固及纠偏工程中。施工顺序会影响加固或纠偏效果、甚至建筑物安全性能，然而围绕施工顺序对微型钢管桩加固既有基础的变形特性影响的研究仍相对不足。基于透明土材料和数字图像处理技术，开展不同沉桩顺序（逆时针、顺逆时针结合、Z字型及对称型）条件下既有基础微型桩加固的可视化模型试验，分析加固过程引起的桩周土体位移场变化以及不同沉桩加固顺序对既有承台的影响规律，并指出最优的加固方案。试验结果表明，本文试验条件下，承台下端桩承台面下方的桩对桩周的土体有挤密作用，在承台周边压桩时，承台下端桩承台面下方的桩周围土体位移较小，相对于无承台情况影响范围缩小42%，最大位移缩小36%；本文试验条件下，对称加固顺序相对最优，施工过程中对既有基础的抬升位移仅为最不利加固顺序时的56%。
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分级循环卸-加围压下粉砂岩力学特征研究
针对不同的实际工程，开展不同应力路径的实验来研究岩体的力学特性是解决实际问题的关键。为研究围压循环卸-加载此特殊应力路径下粉砂岩的力学特征，采用MTS815岩石力学测试系统开展不同轴力水平下分级循环卸-加载围压试验，分析研究了不同轴力水平下轴、环向塑性应变及弹性模量的演化特征。并结合耗散能量的计算，分析了能量演化与试件变形破坏之间的关系。结果表明：随着循环次数的增加，滞回环往应变增大方向移动，卸-加围压应力-应变曲线逐渐闭合，滞回环间距整体表现为由“疏”到“密”的变化特征；单一变量时，围压卸载等级越低弹性模量越低，轴力水平越低弹性模量越高，弹性模量受轴力水平和围压卸载等级两种参量共同作用；单次循环中环向塑性应变在数值上总是大于对应的轴向塑性应变，循环卸-加围压特殊应力路径下，高轴力水平下岩石抵抗塑性变形能力要强于低轴力水平；岩石破坏最终所耗散的总能量与轴力水平一定程度上呈线性正相关。
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水化蒙脱石拉伸力学特性的分子动力学模拟研究
了解蒙脱石在拉伸状态下的力学行为在地球科学、岩土力学等领域至关重要，但现有的理论和方法难以在小间距范围内预测其水化力学性质及关键机理。本文通过编写施加应力-计算应变Perl语言脚本，首次进行了不同水化量蒙脱石拉伸应力下的分子动力学计算模拟与应力应变分析，确定了其不同应力阶段的力学特性、相互作用机制和微观结构演化。结果表明：蒙脱石内层水化对于极限应力和拉伸模量的弱化效应明显，且在水化初期弱化幅度会更大；体积水化膨胀主要源于晶格长度c的线性增长。Z方向的拉伸模量远小于平面内，即应力对表面Z方向的力学行为影响最大，当达到极限拉应力后，会出现整层分离的破坏现象；内层是大部分形变的主要原因，并且支配着蒙脱石的拉伸力学性能；Z方向拉应力主要造成晶格长度c和晶格角β的增加，而在X和Y方向拉应力下，则主要发生β的减少和增加。层电荷密度越高，结合水膜越密实，形成氢键数目越多，体积和晶格长度c越小，抗拉力学性能也越强。本工作定量揭示了蒙脱石在不同水化、拉应力状态、层电荷密度下的基本力学性质及内在结构机理，为岩土灾害宏（微）观防治、土体性质及工程适应性评价奠定了基础。
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机器学习方法在盾构隧道工程中的应用研究现状与展望
随着盾构隧道工程信息化水平的提升，隧道掘进设备作业过程监测技术日益完善，所记录的工程数据蕴含了掘进设备内部信息及其与外部地层的相互作用关系。机器学习因其数据分析能力强，且无需先验的理论公式和专家知识，相较于传统的建模统计分析方法有更大的应用空间。通过机器学习方法对收集的信息与数据进行深度挖掘并分析其内在联系，有助于提升盾构隧道工程建设的效率和安全保障水平。本文简述了机器学习方法的基本原理，总结和分析了其在盾构工程中的应用研究状况，综述了基于机器学习的盾构设备状态分析、盾构设备性能预测、围岩参数反演、地表变形预测和隧道病害诊断等五个主要方面的进展，并归纳了当前研究的不足。最后，分析与展望了盾构隧道工程朝智能化方向发展需重点攻克的难题。
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基于多种群遗传算法的钢框架结构优化设计
传统基于力学分析软件的结构设计方法存在着效率低下、依靠专家经验等局限性，采用智能算法能够实现高效的对结构的自动优化设计能够有效改善此类问题。然而由于随机搜索特征，优化结果和收敛性高度依赖于算法的参数设置，需要通过试算来确定其合理取值，该方法会造成优化效率低、计算量大等，因此，本文引入多种群协作和信息共享机制来改善此类问题并研究其在结构优化设计中的适用性。本文通过MSC.Marc软件建立了钢框架结构的有限元模型，采用底部剪力法将地震作用等效为水平荷载施加到结构上，搭建了有限元软件与智能算法的自动优化过程，以结构的总体材料用量最低为目标，考虑了层间位移角、应力比、构件稳定性和宽厚比等多种约束条件，以遗传算法为基础，通过适应度尺度变换、基于方向的交叉算子、非均匀变异算子、自适应概率、精英保留策略、重复项替代机制、基于约束的策略对其进行了改进，引入多种群思想，对比了多种算法优化结果的差异。研究结果表明：基于多种群的遗传算法能够有效改善优化结果对算法参数的依赖性，提高结构优化设计的效率。
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机械力作用对岩土固化用固废基胶凝材料性能的影响
摘 要：利用稻壳灰、CFB脱硫灰、钢渣协同制备一种低碳水硬性无机胶凝材料，可替代水泥用于岩土固化。为提高这种胶凝材料的活性及其他性能，研究机械力作用下固废基胶凝材料的性能变化及其机理。研究表明：随着粉磨时间增加，固废基胶凝材料的粒度分布曲线由多峰分布转变为单峰分布，标准稠度用水量减少，凝结时间缩短；水化诱导期的结束时间和第二放热峰出现时间明显提前，累积放热量增加；砂浆试件的早期抗压强度和自收缩显著增加；采用固废基胶凝材料制备流态固化土，其初始流动扩展度随粉磨时间增加而增加，经时损失加快；机械力激发对固化土的早期强度影响不显著，后期强度则呈现先增加后降低的趋势。采用固废基胶凝材料制备流态固化土，能够满足一般回填工程的强度要求。
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基于M-Unet的混凝土裂缝实时分割算法
针对主流深度学习裂缝分割算法消耗大量计算资源、以及传统图像处理方法检测精度低、丢失裂缝特征等问题。为了实现对混凝土裂缝的实时检测和在像素级水平上分割裂缝，提出一种基于轻量级卷积神经络M-Unet的裂缝语义分割模型，首先对MobileNet_V2轻量网络进行改进，修剪其网络结构并优化激活函数，再将改进的MobileNet_V2替换U-Net参数量巨大的编码器部分，以实现模型的轻量化并提升裂缝的分割效果。构建包含5160张裂缝图像的SegCracks数据集对提出方法进行验证，实验结果表明：优化后的M-Unet裂缝分割效果优于U-Net、FCN8和SegNet等主流分割网络和传统图像处理技术，获得的IoU_Score为96.10%，F1_Score为97.99%。与改进前U-Net相比，M-Unet权重文件大小减少了7%，迭代一轮时间和预测时间分别缩短63.3%和68.6%，IoU_Score和F1_Score分别提升了5.79%和3.14%，并在不同开源数据集上的交叉验证效果良好，表明提出的网络具有精度高、鲁棒性好和泛化能力强等优点，以期为混凝土裂缝的实时分割提供新的技术手段。
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阳离子半径对电化学法加固软黏土效果影响试验研究
在电化学加固法中,注浆试剂种类一直是主要研究问题之一。为了研究注浆试剂中的阳离子半径对电化学法加固软土地基效果的影响,以同价位不同半径的Ca2+、Mg2+、Cu2+为研究对象,进行电渗固结试验研究,对试验过程中的电流、排水量、有效电势、电渗透系数变化及试验后的含水率与抗剪强度分布进行分析,并结合SEM扫描电镜,深入探究不同阳离子对电化学加固效果的影响。研究表明：相比传统电渗法,电化学加固法能有效缩短处理时间,提升电渗处理效果；在电化学法中提高注入试剂中阳离子的离子半径,对土体的导电性与电渗透系数及处理后的土体抗剪强度均有明显的提升,其中,钙离子的加固效果最好,试验后的土体SEM微观图像也表明,钙离子处理后土体密实程度更高。
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循环荷载下软黏土阻尼比特性及其简化计算方法
魏子航, Salman Hassan, 朱义欢, 王涛, 邓永锋
土体的阻尼比是土层动力分析和评价必不可少的重要动力性参数，但滞回曲线具有多样性和复杂性，利用规范法计算阻尼比时因数据量过多导致数据的筛选和整理困难，适当地对滞回曲线进行简化有助于快速处理和分析试验数据。本研究为研究南京地区长江漫滩淤泥质粉质黏土在地铁列车循环荷载作用下阻尼比的变化和特性，对土体进行了动三轴试验，分析了土体的阻尼比在不同固结围压和动荷载幅值下的变化过程，并根据土体动应力-应变滞回曲线的几何特征和循环荷载的物理意义，采用多个循环次数作为一个代表性循环单元的思路对阻尼比进行简化计算。结果表明：土体的阻尼比随着动应变的增加呈快速增长-缓慢增长-保持平稳的三阶段发展趋势；随着固结围压的增加，土体的阻尼比逐渐减小；随着动荷载幅值的增大，土体的阻尼比增加。简化方法中，随着代表性循环单元的循环次数的增加，阻尼比减小，该方法具有一定的实用性，能减少数据处理和后续计算量。
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表面处理污泥渣料磨细粉体活性激发及其机理
为了更好地提高掺加表面处理污泥与建筑渣土高温烧结渣料磨细粉(简称磨细粉)的火山灰活性,研究了Ca(OH)2对掺加磨细粉硅酸盐水泥基材料的力学性能、微细观结构特征及重金属浸出行为的影响及机理。结果表明：Ca(OH)2掺量为水泥基材料中胶凝材料总质量的0.8%时,掺加磨细粉水泥基材料力学性能较优,在7d、28d、60d时抗折强度较基准组分别提高23.5%、9.3%、7.8%；微细观测试结果表明,少量的Ca(OH)2能增大水泥基材料硬化浆体的比表面积,增加水化产物数量,提高硬化浆体结构密实性,但Ca(OH)2含量超过胶凝材料总质量的0.8%之后,对水泥基材料硬化体结构和性能则会产生负面效应。研究还发现,掺加占胶凝材料总质量为0.8%Ca(OH)2能有效降低掺加磨细粉水泥基材料中有害重金属的浸出浓度,其中Cu、Ni、Zn浸出率比基准组分别降低了17.5%、13%、40.8%,可以更好地确保掺加磨细粉水泥基材料中有害重金属Cu、Ni、Zn和Cr的浸出值均低于《水泥窑协同处置固体废弃物技术规范》GB30760-2014中规定的浸出浓度限值。
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基于数字孪生装配式钢节点混凝土框架结构建造技术研究
新型装配式钢节点混凝土框架结构相较于传统现浇框架结构建造更快速，但新型框架钢连接节点处存在应力突变，因此有必要采用基于数字孪生的手段监测该实际工程结构的施工过程，获得钢节点对结构性能的影响。论文基于BIM、有限元和传感器等技术搭建了基于数字孪生的新型装配式钢节点混凝土框架结构的智能建造框架，从物理数据收集、虚拟模型建立、模型信息交互三个方面提出基于数字孪生的建筑结构智能建造实现方法。在新型装配式钢节点混凝土框架实际工程的智能建造阶段，采用传感器技术实现了工程中关键点数据的实时监测，并将其与BIM和有限元数据进行比较，进一步调整与修正物理模型中的框架结构受力情况，最终实现了装配式钢节点混凝土框架的数字孪生模型的建立和应用。研究表明该数字孪生模型能够有效对新型装配式钢节点混凝土框架结构进行实时监测，实现基于传感器网络和时空参数分析的危险点预测，有效减小资源消耗，为后续该结构的应用提供有效数据信息。
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均质黏性土中静压沉桩桩土界面孔压增量及有效土压室内试验研究
王永洪, 张腾, 张明义, 吴江斌, 徐泽强, 银吉超, 魏家斌
研究饱和黏性土中静压沉桩引起的桩土界面孔压增量及有效径向应力的变化规律,对工程实践具有重要意义。利用自制的大比例模型试验系统,通过双壁开口和闭口管桩,实现了开口和闭口桩桩身表面嵌入式安装微型测试元件,得到了考虑孔压增量的桩土界面有效径向应力的变化规律。研究结果表明：入土深度越大,桩土界面孔压增量及有效径向应力越大,闭口桩桩土界面超孔压大于开口桩；桩身上部桩土界面超孔压和有效径向应力小于桩身下部；同一入土深度,随着桩身h/L的增加,桩土界面土压力存在“侧压力退化”的现象；本文特定试验条件下,闭口和开口桩桩土界面超孔压与上覆有效土体自重比值最大值分别是61.2%和52.1%,桩土界面有效径向应力是超孔压的3.76~5.46倍。因此,桩土界面超孔压和有效径向应力与桩身h/L位置有关,试验结果可供静压桩施工和承载力确定提供参考。
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剪力墙结构智能化生成式设计方法：从数据驱动到物理增强
建筑结构的智能化方案设计是智能建造的重要内容。既有研究提出了基于深度神经网络的剪力墙结构生成式设计方法框架、智能设计算法、设计性能评价方法等，完成了从数据驱动到物理增强的智能化设计方法的发展。但是，尚未有相关研究针对数据驱动和物理增强方法进行不同设计条件下的设计能力详细对比，并且基于计算机视觉的评价与基于力学性能的评价方法尚未有明确的关系，难以有效保证计算机视觉评价方法的合理性。本研究基于深度生成式算法对比和算例分析，开展了数据驱动和物理增强数据驱动方法的详细对比；并进一步验证了基于计算机视觉评价与基于力学分析评价方法的正相关性。结果证明了数据驱动的方法易受到数据质量与数量的约束，而物理增强数据驱动的方法设计性能更加稳定，基本摆脱数据质量和数量的约束；基于计算机视觉的综合评价指标SCV的合理性阈值为0.5，对应力学性能差异约为10%。
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基于图像分割与轨迹追踪的室内饰面施工进度智能评估方法
施工进度是工程项目管理的关键组成部分，传统的进度管理多依靠人工巡检，耗时费力且无法保障进度评估的时效性。为了实现施工进度的自动化、高效化监管，本文针对室内施工湿作业铺贴场景提出一套智能化进度追踪与评估框架，基于改进的Mask R-CNN深度学习框架自动提取室内墙面和地面的瓷砖铺贴进度，基于相机轨迹追踪算法将进度识别结果映射至BIM可视化模型，为施工数字孪生奠定基础。本文在上海市某高层建筑项目中进行了实例研究，实现了施工图像的高精度分割，验证了研究框架的可行性。本研究为室内连续空间施工进度的自动化追踪和施工进度无人化监管提供理论价值和实践参考。
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考虑灌浆料龄期的钢筋-金属波纹管浆锚连接锚固性能试验研究
为研究钢筋-金属波纹管浆锚连接的锚固性能,本研究设计制作了18组连接件,并完成拉拔试验。基于试验结果研究了钢筋锚固长度la、灌浆料龄期T与螺旋箍筋约束对浆锚连接锚固性能的影响。试验结果表明,所有锚固钢筋均经历完整的弹性阶段与屈服阶段,最终试件表现为钢筋黏结滑移破坏、钢筋拉断两种破坏形式。当灌浆料龄期T=3d时,试件均发生黏结滑移破坏；当灌浆料龄期T=7d且锚固长度la≥13d时,试件均出现钢筋断裂破坏；当灌浆料龄期T=28d时,无配箍试件锚固长度la=7d时、配箍试件la=5d时出现钢筋断裂破坏。提高钢筋锚固长度、灌浆料龄期与配置螺旋箍筋约束,有利于试件的极限强度提高并趋近钢筋实验抗拉强度,并显著降低钢筋的弹性阶段滑移量,提高初始刚度,提升试件的锚固性能。实际工程中,当孔径比不小于2.6时,为确保3天与7天锚固性能,锚固长度应大于13d；为确保正常工作中钢筋充分发挥其力学性能,锚固长度应不小于7d,宜大于10d。
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不同尺度纤维复合增强水泥基材料抗氯离子渗透性能研究
为研究不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能，对单掺和复掺碳酸钙晶须、PVA纤维的水泥基材料分别进行电通量试验、电镜扫描观测基本力学性能试验，分析不同纤维尺度、掺量及复合比例对水泥基材料抗氯离子渗透性能和基本力学性能的影响规律，并基于试验结果给出多纤维复合增强水泥基材料的氯离子侵蚀深度计算模型。结果表明，不同尺度纤维可在不同结构层次上发挥对水泥基材料的增强作用，使得多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能明显优于单一纤维增强水泥基材料；多纤维复合材料的抗压强度与氯离子侵蚀深度及电通量大致呈反比例关系；当复合材料的抗压强度提高13.6%时，其氯离子侵蚀深度和总电通量则可分别降低39.1%和44.7%；所建立的氯离子侵蚀深度计算模型，可用于多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透和侵蚀性能评估。
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软土地层盾构掘进模型试验研究
针对软土地层盾构掘进周围土体稳定性问题，自主研制了TJ-TBM2015多功能微型隧道掘进试验平台，通过改变外壳直径以模拟地层损失，采用动力控制系统，微型隧道掘进机可以实现盾构隧道的连续动态机械开挖。基于试验平台进行了地表无超载（C1）、地表有局部超载（C2）和隧道临近穿越群桩基础（C3）三种工况的盾构隧道掘进试验，通过传感器监测不同工况掘进过程中地表沉降变形和隧道周围土体的应力变化，研究土体的稳定性特征，并进行横向对比分析。研究表明，隧道开挖引起的土体应力重分布主要发生在隧道中心1倍直径范围内，超载会造成其所在位置附近地表沉降增大，群桩基础对地层起到了一定的加固和隔离作用。
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渗流力和结构面水弱化作用下的裂隙岩体边坡块体稳定性研究
裂隙岩体渗流是影响岩体稳定性的重要因素之一。裂隙中的流体流动不仅会产生渗流力，而且会降低裂隙面的强度。二者共同作用，致使边坡失稳、隧道塌方等事故频发。为揭示渗流作用对裂隙岩体块体稳定性的作用机理，本研究基于关键块体理论，提出了一种同时考虑渗流力和结构面水弱化作用的稳定性分析方法。其中，渗流力基于渗流理论和统一管网法计算，结构面水弱化根据经验公式确定。以某岩质边坡为例，采用该方法对边坡在渗流作用下的块体稳定性影响开展相关研究。研究结果表明，渗流力与结构面水弱化作用对裂隙岩体边坡稳定性的作用方式不同，渗流力会改变块体的抗滑力和滑动力，因此渗流力对块体稳定性的影响较为复杂，包括改变块体的稳定状态，滑移面，运动形式；结构面水弱化只降低块体的抗滑力，进而降低块体的稳定性，不改变失稳块体的失稳形式。此外，对于裂隙边坡工程，通常存在一个最危险渗流压力值。研究成果可为渗流作用下裂隙岩体的稳定性研究提供理论支持。
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元宇宙技术发展综述及其在建筑领域的应用展望
杨健, 张安山, 庞博, 张凯, 鲍朱杰, 李佳潼, 王斐亮
新冠疫情的爆发使得人们的活动越来越多向线上转移，元宇宙概念热潮的出现使得基于虚拟数字世界的生产生活模式越来越多地受到人们关注。目前，元宇宙概念已经在教育、商业、工业等领域有所应用。随着建筑信息化数字化技术的广泛应用，建筑行业智能化水平不断提高，虚拟数字技术在建筑行业发展中扮演者越来越重要的角色。本文对元宇宙概念的最新发展和应用进行了介绍，重点阐述了元宇宙与建筑信息化技术的关系以及元宇宙在建筑领域的潜在应用。文献分析结果表明元宇宙的发展依赖于拓展现实、数字孪生、区块链等既有数字化技术的集成。在建筑领域，元宇宙作为一种新技术，将为建筑领域的生产方式带来新的改变，同时也可能催生新的产业模式。
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装配式建筑预制混凝土构件布局优化
针对预制混凝土构件生产过程中模台利用率低的问题，提出一种高效的构件布局定序和定位优化方法。首先充分考虑构件生产过程中模台、模具、构件布局尺寸、操作空间等实际约束限制，以构件占用模台总长度最短为目标，建立基于最低水平线排布算法的数学模型；其次应用改进灰狼算法确定构件排布顺序，通过构件类型、尺寸信息、约束条件等对待排构件进行编码，并设置追随系数和自由系数控制灰狼算法的收敛速度和收敛范围，经过多次优化迭代得出最优布局方案。通过实证分析，本方法能够在较短时间内取得较好的优化效果，模台利用率显著提高，检验了方法的有效性和可行性。
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玄武岩纤维橡胶混凝土抗冲磨性能研究
研究了粒状、针状、粉状橡胶对混凝土抗冲磨性能的影响，在粒状橡胶混凝土基础上掺玄武岩纤维，研究纤维橡胶复合时混凝土的抗冲磨性能，结合SEM观察微观形貌并分析其抗冲磨增强机理，运用分形维数表征混凝土磨损过程的形貌变化情况，并讨论了分形维数与磨损程度的关系。结果表明：分别掺15%的粒状、针状与粉状橡胶时，混凝土的抗冲磨强度提高了140.24%、157.96%、83.88%；当玄武岩纤维掺量为0.1%时，粒状橡胶混凝土抗冲磨强度提高了11.63%，纤维和橡胶能在不同层面上发挥作用，共同增强抗冲磨性能；混凝土磨损程度可用分形维数表征，随着时间的增加，混凝土磨损越严重，分形维数越大，得到了分形维数与质量损失率和体积损失率的关系，并建立了曲线方程。
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稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究
为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能，以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料，硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料，稻草纤维为增强材料，采用物理发泡法制备了纤维增强泡沫混凝土。通过全因子试验，研究了在不同水胶比和发泡剂掺量下，稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明：对于不同水胶比和发泡剂掺量，泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律；抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系；劈裂抗拉强度随抗压强的增加呈指数函数增加关系；当水胶比为0.45时，抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低。当水胶比为0.50时，抗折强度随纤维掺量的增加而增加；纤维的掺入增加了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率，降低了其抗冻性能。
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含建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系振动台模型试验
本文对具有建筑桩基的顺层岩质边坡桩锚支护体系开展了振动台模型试验,研究了预应力锚索、建筑桩基和边坡坡顶加速度的动力响应规律。结果表明,预应力锚索的应变在地震波加速度达到峰值时达到最大值,且上排锚索受力大于下排锚索,随着地震幅值的增大,最上排锚索锚固段率先发生滑移破坏失去锚固作用；建筑桩基应变最大值点位于滑动面以下一定深度,且远离边坡坡面的建筑桩基受力大于邻近边坡坡面的建筑桩基；坡顶各点峰值加速度随地震波幅值增大整体表现为线性增大,但在WenChuan-WoLong波(0.55g)和Sin波(0.4g)工况时,各点峰值加速度相对有所下降,随着地震波幅值增大,各点峰值加速度放大系数在汶川波和正弦波作用下并非单调变化,而是表现为先减小后增大波动变化特点。
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基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法
在建筑行业转型升级的背景下,针对大型建筑运维过程管理效率低、各类运维事件决策分析精度不足、智能化程度有待提高等问题,本研究提出了基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法。首先总结归纳了大型建筑智能运维所需采集的信息,分析了智能运维亟待解决的问题,将智能感知技术融合于数字孪生提出了智能运维运行机理,并形成了针对大型建筑的智能运维架构体系与多维多尺度的孪生模型。在理论体系的驱动下,探索了建筑智能运维的实现方法。其中包含了智能运维全要素信息的采集与传输、智能运维孪生体的构建与运行、智能运维孪生数据的管理机制及智能运维平台的架构。在智能运维理论体系和实现方法的指导下,形成了智能运维平台,并应用于某大型建筑工程的运维管理。通过考虑运维管理过程中的虚实交互与时空演化,初步验证了数字孪生在提高运维管理的智能化程度方面的有效性。
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碳化高温再生混凝土受压声发射特性与损伤演化
试验基于碳化后不同温度梯度(常温20℃,中低温200℃及中高温400℃)下C30再生混凝土(质量分数取代率0%、100%),采用声发射特征参数来描述再生混凝土在轴心受压过程中的损伤演化规律。试验结果表明,通过对声发射损伤定位、累计撞击计数与能量计数分析,可实现再生混凝土轴心受压破坏从初始损伤到微裂缝演变,再到宏观裂缝扩展,最终到试件破坏的全过程动态监测,再生混凝土与对比用普通混凝土试件,加载过程中损伤点的密集集中位置与试件最终破坏位置相符；随着温度梯度增加,普通混凝土与再生混凝土均呈现初始损伤增大,声发射参数增大,应力减小；基于声发射累计撞击计数建立的混凝土损伤模型可用于分析碳化高温再生混凝土轴心受压损伤演化规律。
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深厚强透水含水层地铁基坑地下水控制方案综合比选方法
针对深厚强透水含水层地铁基坑地下水控制方案比选问题，本文联合运用层次分析法、模糊综合评价法以及数值计算方法，提出了深厚强透水含水层地铁基坑地下水控制方法定性与定量化比选流程框架，建立了强透水地层地铁基坑地下水控制方案综合比选方法。以福州水部地铁车站基坑为例，采用建立的比选方法，对5种不同基坑地下水控制方案(敞开式降水、落底式止水帷幕、深层水平封底帷幕、悬挂式帷幕降水以及水下开挖)进行了定性评估分析，结果表明悬挂式帷幕降水方案为该车站基坑地下水控制最优方案。随后，采用数值模拟方法，分析得到了基坑降水引发周边建筑范围内的沉降值在12–23 mm 范围，由此表明42 m悬挂式止水帷幕能有效地控制基坑降水引发的地表沉降。该方法为强透水含水层地铁基坑工程地下水控制比选设计提供了解决思路。
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强电场作用下早龄期混凝土氯离子迁移特征
电化学技术可有效降低混凝土结构中的有害氯离子,降低混凝土结构耐久性失效风险。本文采用强电场的方式对混凝土结构进行电化学除氯,并在不同的混凝土养护期介入强电场作用,以探索可在短时间内大幅降低氯离子浓度的目的。研究结果表明：早龄期介入强电场作用可显著提高除氯效率,达到相同除氯效果时的作业时间约为传统电化学方法的1/300；氯离子分布特征表明,自由氯离子分布较传统电化学参数作用时更均匀,结合氯离子仍然存在保护层中间堆积现象；强电场作用后进行标准养护,回弹测试结果表明强电场对混凝土的保护层宏观强度无明显影响。本文研究成果为建造期氯离子浓度超标的混凝土结构提供一种早发现早治理的快速降氯方法。
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大跨度桥梁钢桥面板跨尺度疲劳损伤评估方法
正交异性钢桥面板的顶板与纵肋焊接构造细节在车辆荷载作用下易产生疲劳损伤导致服役性能降低和影响行车安全。为评估大跨度桥梁钢桥面板疲劳性能,提出了基于细观损伤力学的大跨度钢桥疲劳损伤跨尺度评估方法。首先推导了基于细观损伤力学的钢桥面板疲劳损伤演化模型。在此基础上,结合实测交通数据,实现了基于Monte-Carlo法的随机车流模拟。最后,以一座大跨度三塔斜拉桥为例,对所建立的方法进行应用。研究结果表明,大跨度斜拉桥钢桥面板体系焊缝周围区域的累积疲劳损伤明显高于桥面板体系的其它部位；顶板与纵肋焊接构造细节的疲劳损伤累积呈现明显的非线性,预测的疲劳寿命远小于Miner线性疲劳损伤累积准则的结果。
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结构型钢纤维对盐-冻融耦合作用下混凝土损伤的影响
为了探究钢纤维在氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下对混凝土损伤的影响，对多组不同钢纤维掺量的混凝土试件进行了快速盐-冻融循环试验。利用超声波法和激光扫描法分析不同掺量盐-冻融后混凝土损伤的效应，通过分析超声波速变化得到混凝土的盐-冻融损伤度D并建立了D与盐-冻融循环次数n之间的威布尔分布（Weibull distribution）；利用混凝土表面的粗糙度来表征混凝土表面损伤，并研究了不同掺量钢纤维混凝土试件表面在盐-冻融循环作用后粗糙度变化率ΔR的作用，以及ΔR与D的函数关系。结果表明：混凝土盐-冻融损伤随着钢纤维掺量的增加而减小；基于超声波法建立的损伤度D与盐-冻融循环次数之间较好地满足两参数威布尔分布，决定系数大于0.95；混凝土试件损伤度D随粗糙度变化率ΔR的变化规律满足指数函数关系，决定系数大于0.80。
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粉砂质泥岩蠕变特性与非线性黏弹塑性本构模型研究
利用粉砂质泥岩相似材料试样，开展不同围压下粉砂质泥岩蠕变试验，根据蠕变试验结果，建立可描述粉砂质泥岩蠕变全过程的非线性黏弹塑性本构模型，以7MPa围压下蠕变试验结果为例，对所提出的蠕变本构模型进行合理性和可行性验证。研究结果表明：试样稳态蠕变速率与偏应力之间符合指数函数关系；在加速蠕变阶段的蠕变速率相对低偏应力水平下减速蠕变和稳态蠕变速率明显要增大很多，且非常短时间内就发生了蠕变破坏；提出了一种可描述粉砂质泥岩全蠕变过程的非线性黏弹塑性本构模型，该模型可描述粉砂质泥岩蠕变-破坏全过程的蠕变变形规律，反映了粉砂质泥岩在不同偏应力水平作用下的蠕变特性。
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基于一阶谓词逻辑的结构设计规范表示方法
目前基于BIM模型的合规性审查采用人工审查的方式，工作量繁重且自动化程度较低，开展自动化合规性审查研究具有重要意义。规范转译作为合规性审查的重要步骤，涉及哲学、数学、数理逻辑、计算机科学、人工智能、自然语言处理和语义学等多个领域，不仅是一个多学科交叉融合的研究方向，而且是实现工程设计与审查自动化的前提条件。在结构设计领域，能够有效支撑知识表示与推理，以及支持设计审查自动化的设计规范表达方法有待开发。本研究基于一阶谓词逻辑，通过转译《混凝土结构设计规范》中的设计条款，提出一种结构设计规范规则表达和推理方法。通过“谓词定义”和“函数定义”转译设计规范中语言类、表格类和计算公式类设计条款，有效地解决了传统一阶谓词对于结构设计条款表示不充分和不精确的问题，进而为设计规范的计算机表达提供了一种参考方法。
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薄壁杆件屈曲模态分析的力特征约束有限条法
“整体（G）、畸变（D）、局部（L）”等基本变形模式的划分是条理化开展薄壁杆件工程计算的必要手段。薄壁杆件的基本变形模式传统上基于几何特征定义，本文提出一套完全基于力特征的基本模式定义。较之当前的广义梁理论和约束有限条法，文中所提出的G、D、L三种基本变形模式关于刚度严格正交，且完整覆盖薄壁杆件全变形域。基于该定义实现了针对薄壁杆件有限条模型的屈曲模态分解和识别。算例表明，本文所提出的基本模式定义和屈曲模态分析方法具有开、闭口和折、曲线形截面的一致适应能力，且剪应变和横向伸缩的影响在基本模式中已得到合理考虑，无需另行讨论。
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分级循环荷载下裂隙岩石疲劳破坏特性与能量演化机制研究
分级循环荷载下裂隙岩石裂隙扩展模式、疲劳变形特性以及能量演化规律对地下工程安全施工和运营有着重要意义。考虑裂隙角度、裂隙数量和裂隙分布开展常规劈裂试验、分级循环荷载试验和非接触变形测量试验，对破坏特征、动弹性模量进行分析，研究轴向不可逆变形与疲劳寿命之间的关系。从能量角度出发，计算破坏过程中的总吸收能量、可释放应变能及耗散能，分析能量演化与裂隙扩展模式响应关系。研究结果表明：（1）岩石疲劳变形可分为初始变形阶段、稳定阶段和加速破坏阶段，滞回环曲线呈现出“疏-密-疏”的特性。对每200个循环的动弹性模量进行分析，加载第二阶段动弹性模量有强化特征，进入第三阶段后动弹性模量减小；（2）总吸收能、耗散能和弹性能都呈上升趋势，总吸收能增长缓慢，增长速度随着循环次数增加逐渐变缓。耗散能在进入破坏阶段后迅速上升，弹性应变能变化趋势不明显，中等倾角的耗散能较多；（3）在破坏过程中均会产生翼裂纹和倾斜次生裂纹，裂纹相互作用和合并，产生连续塑性应变累积，形成压碎的小颗粒碎屑，这与静荷载作用下脆性破坏机制不同。
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GFRP筋土钉支护钉头锚固性能研究
土钉钉头为土钉墙整体结构中的薄弱部位。为研究土钉钉头锚固性能，本文以一种装配式柔性面层GFRP筋土钉墙为例，通过室内钉头锚固性能试验及三维数值模拟对外径32mm的中空GFRP筋钉头的极限抗拉强度、钉头变形及破坏规律进行了研究。研究发现，此种GFRP筋钉头极限承载力在240kN~290kN之间，当螺母拧紧时螺纹副的应力主要分布在螺纹牙前三环，其中以钉头第一环螺纹牙应力集中现象尤为明显；此外采用螺纹展开法建立了钉头螺纹牙的力学模型，得出了第一环螺纹极限剪切强度与钉头极限荷载之间的关系，并通过计算得出此种GFRP筋钉头极限承载力为244.54kN，与试验结果相符。通过室内钉头锚固性能试验的脆性破坏特点，确定GFRP筋钉头安全系数在1.8～2.0之间，并判定此种GFRP筋安全荷载在125kN～135 kN之间，为类似工程的研究与应用提供参考。
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基于卷积神经网络的预制叠合板多目标智能化检测方法
预制构件在生产过程中的尺寸不合格问题将导致在施工现场无法顺利安装，从而影响工期。本文以预制叠合板为例，研究生产过程中的智能检测方法，通过YOLOv5算法实现对混凝土底板、预埋PVC线盒及外伸钢筋的识别，并以固定磁盒作为基准参照物进行尺寸检测误差分析，实现混凝土底板尺寸、预埋PVC线盒坐标的检测，在降低训练数据集参数规模的工况下保持较高的识别精度。结果表明：该方法可以有效检测预制叠合板的底板数量和尺寸，预埋PVC线盒数量和坐标，并实现弯折方向不合格的外伸钢筋检测。该方法能够降低人工成本，提高检测精度，加快检测速度，提高预制叠合板的出厂合格率，为预制构件的智能化生产提供相关参考。
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高效预测主梁外形气动性能的深度学习方法?
主梁的气动外形对气动性能非常重要，然而采用传统的风洞试验以及CFD模拟计算得到主梁气动性能需要消耗大量的时间，这大大影响主梁气动外形的气动性能评估效率。本文提出通过卷积神经网络的深度学习技术来实现对气动性能的快速预测，深度学习模型训练完成后输入形状信息和与形状相关的流场信息即可输出不同几何形状下的阻力系数，得到主梁的气动性能。为寻找性能最优秀的深度学习模型，本文通过综合判定误差和时间性能对卷积神经网络结构的深度和宽度进行了优化。深度学习模型输出阻力系数与CFD计算结果对比发现误差符合预期要求，并且基于深度学习网络的预测所需时间相比于传统方法计算所需时间达到数量级的提升，未来可作为主梁气动外形优化的关键方法。
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季冻黄土地区框锚边坡预应力锚杆内力计算分析
因冻融土体与锚杆之间相互作用机理研究不足，导致工程实践中未能充分考虑土体冻融对锚杆内力的影响。针对该问题，基于西宁市季冻湿陷性黄土冻融循环三轴剪切试验，建立了考虑冻融次数影响的湿陷性黄土黏聚力经验关系式；根据锚固体与周围土层的变形协调关系，推导了冻融条件下框架预应力锚杆锚固段轴力和剪应力的解析式，将理论计算结果与现场试验结果进行对比验证，并分析了冻融次数对锚固段轴力和剪应力的影响。结果表明：随冻融次数的增加，土体黏聚力呈指数型下降，锚固段轴力和剪应力在前3次冻融循环中急剧增大，冻融次数达到7次后趋于稳定；锚固段始端轴力较锚固段末端轴力受冻融次数的影响更大，但锚固段始端至末端的剪应力随冻融次数的变化规律基本相同；现场试验结果验证了本文计算方法的合理性，可为此类地区框锚支护结构的设计与计算提供参考。
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无机材料固化镉铅镍污染土的环境效应及失稳机制
固化污染土的环境效应是再应用过程中需研究的科学问题。以镉、铅、镍污染土为研究对象,通过固化率指标初筛适宜固化材料配比,模拟干湿循环、长期浸水、高温、冻融循环环境,以浸出毒性指标评价水泥、水泥+粉煤灰、石灰固化后土体的环境效应,并结合微观形态及重金属形态分析,评价失稳机制。结果表明：无机材料可将土中重金属的固化率提高至90%以上,8%的石灰适用于镉污染土的固化,32%+8%的水泥+粉煤灰适用于铅及镍污染土的固化；水环境(干湿、浸水)条件下固化污染土均不存在环境风险,其浸出毒性均低于《危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)中的限值；但无机材料固化污染土对温度(高温、冻融)敏感,特别是水泥、水泥+粉煤灰固化污染土,在温度超过70 ℃时的浸出毒性超过标准中限值,在冻融循环5-7次时接近标准限值。高温会促使重金属赋存形态从稳定态向非稳定态转化,冻融循环会破坏重金属-固化产物体系的结构。无机材料固化重金属污染土的应用需要考虑环境温度的影响。
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黏性土中桩侧后注浆单桩抗压承载性能室内模型试验研究
后注浆技术的应用有效改善了桩周土体扰动和泥皮等的不利影响，从而提高了钻孔灌注桩的承载力。但目前有关后注浆技术的研究多集中于桩端后注浆，桩侧后注浆少有涉及，影响了桩侧后注浆技术进一步推广应用。本文参考桩侧后注浆工艺，开展单桩抗压室内试验以研究桩侧后注浆量对单桩抗压承载性能的影响。试验结果表明：在荷载水平较大的试验工况下，相较于桩侧后注浆量为1 L的单桩，注浆量为2 L和3 L情况下单桩极限抗压承载力提高18.2%和66.0%，提高幅度与注浆量呈正相关，并且可以很大程度的减小桩顶沉降；桩侧后注浆桩桩身轴力在侧注浆点位附近减小较快，在整个加载过程中桩端附近处桩身轴力值均比较低，单桩受压表现为摩擦桩；水泥浆液同时存在上返和下劈扩散，在本文室内试验条件下，两者扩散高度均约为14倍桩径，在浆液扩散段桩侧摩阻力得到显著提高，且越靠近注浆点位提高程度越明显。
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后缘拉张裂缝对土坡稳定性评价的影响研究进展
探索后缘拉张裂缝对土坡稳定性评价的影响有助于边坡稳定性理论的完善,主要从后缘拉张裂缝对土坡失稳模式及稳定性的影响两方面进行回溯总结,为建立边坡拉剪耦合破坏稳定评价体系及崩塌、阶梯状滑坡等失稳模式的判别提供理论依据；并从室内模型试验结果对其影响机理进行初探,发现土坡坡高、坡角及力学参数等因素的不同,会直接影响其后缘拉张裂缝起张位置、产状、深度,从而会对土坡稳定性产生重大影响,最后对目前关于土坡稳定性评价及后缘拉张裂缝研究存在的主要问题进行总结与评述。
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路堤-桥梁过渡段车辆气动力风洞试验研究
为了探究路堤桥梁过渡段处车辆的气动力，本文建立了1:50的大比例尺路堤-桥梁过渡段和车辆实验模型，其中在桥梁和路堤段分别布置了两种风屏障，并在车辆模型表面布置多个测压点，以研究不同防风措施下，处于不同风向角的路桥过渡段车辆气动力。试验结果表明：相比于无防风措施时，布置桥梁风屏障后最不利风向角会从-15°改变为0°，此风向下过渡段处车辆的三分力最大；再进一步布置路堤风屏障后最不利风向角不变，但大幅减小了0°风向角下车辆的侧立系数和力矩系数；布置路堤风屏障能有效的减小车辆所受三分力；不同风向角，改变陆地风屏障参数所产生的影响并不相同，针对路堤-桥梁过渡段布置防风措施时，应充分考虑其来流方向，以达到最优效果。
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不同入流条件及偏航角下的单风机尾流特性
风电是实现我国“3060”双碳目标的关键路径之一。随着大型风电基地建设，上游风机在运行时会使得下游风场风速下降，湍流度增大，造成下游风机发电功率降低，加剧风机的疲劳破坏并缩短其服役周期。因此，亟需开展风机尾流研究，明确其特性及演化规律。作者主要研究目的是揭示不同入流及偏航角下的单风机尾流特性。首先，基于单风机尾流风洞试验，验证基于大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)结合致动线模型(Actuator Line Model, ALM)的数值模拟方法的准确性。然后，基于LES-ALM模拟方法研究入流风场（包括风速及湍流度）及偏航角对风机尾流特性的影响，阐明正负偏航角下单风机尾流的对称性。结果表明:随着背景湍流度的增大，会使得风机尾流恢复速度加快。当入流条件相同时，风机设置正负对称偏航角，其尾流风速也表现出一定的对称性。风机偏航角越大，风机尾流膨胀宽度会逐渐减小，并减轻尾流风速的亏损程度。
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人工智能在土木工程中的研究现状及展望
人工智能作为新一代产业变革的核心驱动力，是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要途径。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用，首先从宏观角度定性分析了人工智能的基本研究领域；然后从微观角度定量分析了人工智能在土木工程设计、制造、养维护阶段的研究现状；最后利用CiteSpace可视化工具深入挖掘人工智能在土木工程中的研究趋势、存在问题和发展瓶颈，并给出相应的解决办法及研究思路。综述发现，土木工程领域中已进行了大量人工智能研究，但各阶段智能化发展不均衡，实际应用也存在一定局限性，需深入探索神经网络、大数据、深度学习等智能技术在土木工程全生命周期的交叉融合，促进土木工程领域人工智能研究的协同发展。
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4:1矩形断面顺流向非定常气动力特性试验研究
当紊流流经矩形钝体时,由于漩涡的拉伸和旋转运动,造成其顺流向脉动压力具有明显的非定常性和空间三维性,且主要依赖于紊流积分尺度与结构特征尺寸之比。为了深入研究紊流尺度效应作用机理,本论文以4:1矩形断面为研究对象,基于三维谱张量理论和刚性节段模型测压试验,系统研究矩形断面顺流向脉动压力的非定常气动力特性。结果表明：在紊流从矩形 断面驻点至分离点运动过程中,脉动压力的谱能量从低频向高频转移,且该现象随着Lu /D(Lu为脉动风的纵向积分尺度,D为迎风面高度)的减小更为明显。与之相比,紊流三维效应和畸变效应随Lu /D的增大而减弱,在此过程中脉动压力的能量由于阻塞效应只在低频发生了明显的衰减,在高频无明显变化。最后,通过引入三维压力导纳来揭示紊流作用下矩形断面迎风侧脉动压力的非定常效应机理。对于驻点压力,Lu /D越大,压力导纳越接近于准定常理论；对于非驻点压力,其距驻点位置越远,阻塞效应对于低频能量的减弱作用越明显,紊流三维效应越弱,而高频的畸变效应则只由Lu /D控制。
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基于拉拔试验的筋-土界面特性和筋材位移变化规律研究
为研究筋材-土界面相互作用机理,基于拉拔试验研究了界面正应力、填土压实度与含水量、拉拔速率等对筋-土相互作用特性和筋材位移变化的影响。研究结果表明：土中筋材各点位移均不同程度滞后于加载端位移,且距加载端距离增加,筋材位移呈非线性递减趋势；增加界面正应力、压实度或含水量,相同拉拔力下同一位置处筋材位移呈减小趋势,且距加载端越远,筋材位移受影响越弱；筋材拉拔以整体拔出和拉断破坏模式为主,筋材拔出破坏时拉拔力峰值与加载端位移呈近似线性关系,且格栅拉拔力峰值与界面正应力、压实度、含水率或拉拔速率呈正相关关系；增加压实度或含水量,筋-土界面相互作用增强,筋-土界面摩擦角略有增加,但筋-土界面似黏聚力增加明显,且接近填土最佳含水量时界面似黏聚力较大。
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重复荷载作用后海工高性能混凝土梁刚度退化试验及计算方法
在荷载长期作用下，钢筋混凝土受弯构件的变形是一个重要的指标，也是构件正常使用极限状态的验算内容之一。为了研究经历重复荷载后海工高性能混凝土梁的变形发展规律，设计制作了10根试验梁，分别进行了重复荷载试验、氯盐干湿试验以及两者的共同作用试验；通过四点受弯试验对梁的跨中挠度及刚度退化进行了评价，提出了梁短期刚度规范计算公式的修正方法。研究结果表明：荷载水平按梁纯弯段弯矩等于0.4Mu确定时，施加30次重复荷载后混凝土的损伤度接近15%；对于仅进行氯盐干湿循环的试验梁，其跨中挠度发展要慢于参照梁；施加重复荷载后，试验梁的跨中挠度发展要快于参照梁；对施加重复荷载后的试验梁再进行氯盐干湿循环，梁的刚度退化更为显著。结合试验结果，提出采用损伤效应折减系数对梁短期刚度计算公式进行修正，并验证了修正公式的合理性和有效性。
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水平联合竖直排水板真空预压处理工程废浆试验研究
传统真空预压法(VP)在加固工程废浆时，存在预制竖向排水板(PVD)易淤堵，周围土体形成土柱以及真空度随深度衰减等问题，考虑到预制水平排水板(PHD)在真空预压法处理软土地基中的特点，提出了一种水平联合竖直排水板真空预压(PHD-PVD-VP)处理工程废浆的方法。通过四组大型室内模型试验，对工程废浆加固过程中的排水、沉降以及孔隙水压力进行监测，并借助扫描电镜得到的排水板滤膜微观图片，分析了不同初始PHD真空压力下，PHD-PVD-VP对工程废浆的加固效果。试验结果表明，PHD-PVD-VP处理工程废浆时减少了土颗粒径向移动速率，延缓“土柱”的形成及缓解土颗粒嵌入排水板滤膜的淤堵效应，提升土体整体固结效果；40kPa的初始PHD真空压力使PHD-PVD-VP对工程废浆的排水固结效果最佳，处理后土体的平均含水率和十字板剪切强度分别为40.9%和25.5kPa，有效地缓解了PHD和PVD的淤堵并改善了土体固结的均匀性。通过微观结构分析，发现PHD初始真空压力的大小同时影响着PHD与PVD滤膜的淤堵情况，从而影响其排水性能，40kPa的初始PHD真空压力使得两种排水板的排水性能都得到充分发挥。这些发现可为类似废泥浆处理项目提供一定的工程依据及设计标准。
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高耸烟囱风致响应精细化计算方法研究
高耸烟囱的风致响应可分为顺风向响应和横风向响应，其中顺风向响应以大气脉动风引起的抖振响应为主，横风向响应以Karman旋涡脱落引起的涡激振动为主。准确地预测和评估高耸烟囱的顺风向和横风向风致响应对其抗风设计和结构安全性至关重要。在Tamura提出的二维平面尾流振子模型的基础上进一步推导，将该模型成功运用在三维结构上，提出可用于实际工程结构的有限元迭代计算方法，为高耸烟囱这类结构横风向涡振响应的计算提供了一种新的视野。此外，基于结构的固有模态坐标，建立了适用于高耸烟囱耦合抖振响应分析的有限元CQC频域计算方法，并将频域计算结果和时域计算结果对比。结果表明：有限元迭代计算方法可以有效地计算三维烟囱的涡振响应，烟囱抖振响应频域计算和时域计算结果也吻合良好。
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倾斜煤系地层大断面客专隧道大变形原因分析及处置
针对沪昆铁路刘家庄隧道穿越煤系地层施工中发生的大变形现象，基于理论分析、数值模拟和现场监测方法，分析了隧道发生大变形的原因，推导并验证了产生大变形的起始位置，得到了掌子面上方煤层单元体沿倾斜面方向的应力状态与隧道进入含倾斜煤系地层水平距离之间的变化规律，并对倾斜煤层单元体与初期支护结构的应力与变形进行了分析。结果表明：掌子面上方煤体单元应力状态变化随着掌子面进入倾斜煤层下方水平距离的增加，岩体经过挤压、压剪、剪切滑移三个变形阶段。围岩大变形与初期支护结构破坏均发生在剪切滑移阶段的初期，应在压剪变形阶段结合现场监测数据对掌子面进行喷混封闭、注浆加固掌子面上方松散煤层、加强初期支护结构刚度预防隧道产生大变形，可为同类型隧道产生大变形的部位提供理论参考。
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负载纳米TiO2功能集料-水泥石的界面粘结性能
采用负载法制备了纳米TiO2功能集料(QST),并将QST集料负载于普通水泥砂浆表面。测试了QST集料与水泥石的界面粘结力,研究了QST对水泥砂浆干缩性能的影响；通过SEM、EDS、MIP等微观测试方法,研究了纳米TiO2对集料-水泥石界面过渡区水化产物、孔结构的影响。结果表明：与普通集料相比,表面负载纳米TiO2的功能集料可减少水泥砂浆的干缩,提高集料-水泥石的界面粘结力。在QST集料-水泥石的界面过渡区,纳米TiO2促进了水泥浆体的水化,减少了界面过渡区Ca(OH)2的富集,细化并改善了界面过渡区的孔结构。
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就地固化形成双层地基的承载及变形特性现场试验研究
以31省道北延线绍兴市区路段地基处理为科研背景,为研究原位固化处理地基的适用性及其处理效果,本文采用两种不同固化处理设备以及对应的原位固化方式,针对以上两种地基处理方式进行了平板载荷试验、无侧限抗压强度试验、标准贯入试验和静力触探试验。为得到就地固化处理地基的应力和变形规律,在地基处理路段布置土压力盒和沉降板进行了现场监测试验,同时本文以原位固化形成人工硬壳层的变形特性为依据,简化人工硬壳层与原位土接触面的边界条件,基于最小势能原理,得到原位固化形成人工硬壳层地基的沉降简化计算公式。试验结果表明：与传统的换填法相比,就地固化处理后的地基承载力提高至少30%；养护龄期28天,现场固化土的无侧限抗压强度在室内无侧限抗压强度的0.35～0.65之间；标准贯入试验和静力触探试验均表明原位固化处理后地基土的强度提高,且计算的地基承载力与平板载荷试验实测结果相差不大,均可以作为就地浅层固化地基处理技术的检测指标；对两组路段的应力和附加应力系数进行分析,人工硬壳层对扩散应力具有很好的效果,并将地基沉降理论与试验沉降结果进行比较,地基沉降计算结果比实测结果略大,误差在3%-10%之间,可作为就地固化处理技术沉降的设计公式应用于后期的工程中。
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测压管长度对信号的影响及修正效果验证
测压试验中,测压管的存在会导致风压信号产生畸变。通过对测压管路频响函数的实际测定,获得了测压管对信号的影响规律,并揭示了“B-T理论”的不足。基于此,在实际紊流作用下研究了测压管长度对单测点压力数据和模型整体力的影响,并验证了“B-T理论”的修正效果。结果表明：对于单测点压力数据,测压管将不会影响数据均值和变异系数,标准差随管长增加先增后减,信号时域随管长增加而整体向均值靠近,相位则不断滞后,信号频域值随管长和频率的增加逐渐偏离真实值；对于整体力,整体阻力、各力的相关性、相干性均可认为不受测压管影响,力谱的变化规律与单测点频域值相同；“B-T理论”在信号时域上修正效果较差,在频域修正方面表现良好。
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基于小波包分析的输电塔螺栓松动损伤识别
高压输电铁塔结构健康监测对保证输电线路安全运行具有重要意义，输电塔结构在发生破坏时，首先节点板螺栓会发生松脱，因此对节点板上的螺栓进行损伤识别是非常有必要的。用ABAQUS有限元分析软件建立输电塔结构多尺度模型，利用小波包变换，引入小波包能量变化率为损伤识别指标，提取出螺栓周围测点的动应变数据，对塔腿处一块节点板螺栓松动的不同工况进行了损伤识别。并基于物联网技术的传感器为信号传输设备，利用高精度的PVDF压电薄膜应变片为数据采集设备，在实际的输电塔结构底部施加激励荷载，提取节点板上测点的动应变对该损伤识别方法进行了试验验证。结果表明，该损伤识别指标其对测点附近的螺栓松动较为敏感，并且其在所有测点处的最小值能较好地识别出节点板的损伤程度。
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古建筑落叶松木构件自然老化材性变化研究
为探究古建筑木构件自然老化材性变化，以距今约350年的一段古建筑华北落叶松木构件及与其具有相似年轮宽度的落叶松新材为研究对象，加工标准力学试件，测定试件的材性参数（颜色、全干密度、力学性能参数）及无损检测参数（微钻阻力值、超声波波速），对比分析自然老化木材试件的无损检测参数与材性参数的变化及分布规律，并基于所测得的新旧材两类试件的材性及无损检测参数建立了落叶松木材物理力学性能参数的多元回归模型；研究结果表明：所测老化木材试件物理力学参数及无损检测参数均衰减明显，且颜色具有极显著差别；同时自然老化木材试件各参数变异系数均高于新材试件，但两者均符合正态分布，所建立的落叶松木构件物理力学性能参数的评估模型具有较高评估性能。
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足尺宋式摇摆木构架恢复性的拟静力试验研究
摇摆木构架为中国传统木结构的主要承载体系。对足尺单跨木构架模型进行拟静力试验，探究其在不同竖向荷载下的结构特性。加载过程中，木柱摇摆、柱架层变形集中，卸载阶段木构架能自主回到初始位置。试验结果表明：各级滞回环狭长且重叠、等效刚度退化显著、等效粘滞阻尼系数低；残余位移介于0.28mm至2.53mm间，两组位移恢复系数均大于87.1%，随控制位移的增加未出现显著降低，木构架的位移恢复能力良好；初始刚度在控制位移超过屈服位移后趋于稳定；柱架层变形是斗拱层变形的2.95倍至86.47倍，层间位移集中系数介于1.22至2.03间且随控制位移的增加先增后降。本文研究成果能够为木构架摇摆性能的试验探究提供路径，也能够为同类型木构架结构性能评估以及加固修缮提供参考。
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膨胀土微结构对膨胀行为的影响
评估膨胀土的膨胀行为对于膨胀土地区的结构设计十分重要。因降雨入渗,膨胀土在垂直方向和水平方向均产生膨胀变形,当膨胀变形受抑制时将产生膨胀压力,影响其周围结构的稳定性。为揭示膨胀土在增湿膨胀过程中出现的各向异性的原因,本文从微观角度出发,通过电镜扫描(SEM)对百色中膨胀土和枝江弱膨胀土的微观结构进行了观察,并通过图像处理技术统计分析了膨胀土内黏土矿物颗粒的层状排列。同时,通过研发的二维膨胀仪和改进的试件制备方法,从宏观角度测得了侧限条件下的两向膨胀规律。研究结果表明,膨胀土的微观结构呈片状且面-面相叠；当膨胀土处于天然松散状态时,其内部的黏土矿物颗粒随机定向排列且集聚；压实后,因受各向不均等应力作用,黏土矿物颗粒开始趋向于水平层状排列。干密度越大,土样越密实,其水平层状排列越显著。侧限条件下,两向的膨胀规律表现出显著的差异,干密度越大,膨胀性越强,这种差异就越明显。然而对黏土矿物颗粒来说,其膨胀的方向垂直于其长轴,故高度的水平定向是造成膨胀土在宏观上表现出膨胀各向异性的原因。这种两向的膨胀差异受到干密度和膨胀性的影响,难以做出预测,因此建议在工程实践中实测两向的膨胀规律。
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安装偏差对胶合木梁柱植筋节点受力性能影响
胶合木植筋节点在加工和安装方面通常会存在些许缺陷和误差，而植筋节点的设计和施工目前尚无标准可循，因此本文着眼于含加工缺陷在内的安装偏差对该类节点受力性能影响，旨在明确安装偏差的允许范围。基于理论计算方法初步校核所设计的节点受力性能后，首先进行有、无安装偏差节点的有限元分析，随后同有安装偏差的试验结果进行对比，并运用考虑胶层开裂的有限元分析方法确定安装偏差限值。结果表明：有安装偏差节点的承载力有所下降；试验中试件的破坏形态主要为植入钢筋屈服、植筋孔洞周围木材破坏及木柱顺纹方向开裂；有限元分析时若能反映安装偏差和胶层开裂，则分析结果与试验吻合度较高；安装偏差控制在10mm~25mm以内时，相对于通常预留间隙10mm时的节点模型，承载力的降低幅度低于5%。
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锚杆-围岩结构的耦合振动分析和减振研究
锚杆支护是隧道施工中常见的手段，而随着工况日趋复杂，锚杆与围岩的组合结构也承受着各类动力荷载的考验。以往针对隧道中单根锚杆的受力特性有较多研究，而对于锚杆和围岩组合体的动力特性研究较少。本文对锚杆-围岩结构进行整体分析，简化出一种巷道顶板锚杆支护模型，结合动力学双梁理论，建立并求解出模型动力学方程；运用MATLAB软件进行数值模拟，研究不同支护参数下结构的自振特性以及在外荷载作用下的动力响应，最后提出减振措施。研究结果表明：锚杆-围岩结构的动力特性与锚固段长度、锚杆间距和锚杆直径有关。在本文所建模型中，随着锚固段长度与锚杆间距的适当增加，结构动力响应明显降低；随着锚杆直径的变化，结构动力特性的变化情况较复杂，结构不同部位的动力响应变化趋势差别较大。
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基于直流阶跃暂态电阻法的混凝土渗透性表征
渗透性是影响混凝土耐久性的最重要指标，当前工程中所用混凝土渗透性试验方法，不管是水渗透性还是氯离子渗透性，其测试过程都存在耗时长、操作不便的缺点。为解决混凝土渗透性实时、原位监测的问题，本文利用基于直流阶跃法的暂态电阻表征混凝土渗透性评价技术研究。分析了水胶比、矿物掺合料掺量、混凝土饱水度、环境温度等不同因素对各龄期混凝土暂态电阻率的影响规律，将暂态电阻率与混凝土各龄期的强度、吸水速率、抗水渗透性、抗氯离子渗透性等性能建立联系，结果显示暂态电阻法测试结果与现有混凝土渗透性方法测试结果具有较高的关联性，提出了暂态电阻法测试结果用于混凝土渗透性评价的推荐值，验证了暂态电阻法可用于评价混凝土抗渗透性。
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薄层水流冲刷条件下斜坡土体的临界起动问题研究
斜坡土体侵蚀是丘陵地区和水库岸坡普遍存在的灾害现象,其主要动力因素是降雨或者波浪上爬产生的薄层水流对土体产生的冲刷剪切作用。为探索水流冲刷作用下的斜坡土体临界起动条件,采用自主研发冲刷起动试验装置,开展了斜坡土体的冲刷起动试验和理论研究。通过颗粒染色和高倍数电子显微等技术手段观测了无粘性土颗粒的起动现象,确定了无粘性岸坡土体的起动模式与水流流速的相互关系；探索了不同干密度、不同粘粒含量及不同坡度与粘土斜坡临界起动流速的相互关系,土体的粘粒含量、干密度及坡度对粘性土体的起动流速影响较大,相比于干密度和土体坡度,粘粒含量的大小对粘土斜坡的起动流速影响更为明显。验证了无粘性岸坡土体的临界起动方程,其中滚动起动流速方程具有较好的可靠性；基于粘土的起动模式构建了粘土斜坡的的起动力学平衡方程,推导获得了粘土斜坡半经验半理论的起动流速方程,采用试验结果求解了起动流速方程的相关参数,最终确定的起动流速公式与试验结果拟合度较好,同时验证了起动流速公式是可靠。
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粉细砂地层双线盾构施工实测地表沉降规律分析与预测
依托南通地铁二号线某区间盾构隧道施工,针对盾构穿越典型粉细砂地层条件,对双线盾构隧道施工引起的地表沉降开展了现场测试和规律分析,对经典Peck公式在南通地区粉细砂地层中双线盾构施工的适用性进行了探讨,并研究了先行线和后行线土体损失率和地表沉降槽宽度系数的取值及影响因素。研究结果表明在粉细砂地层中,后行线隧道施工对地层的二次扰动效应会引起先行线轴线上方地表沉降的显著增加,且二次扰动效应明显强于其它软土地层,但小于砂土地层；相较于淤泥质土地层,在粉细砂地层中盾构停机对地表沉降的影响更为显著；先行线和后行线施工引起土体损失率比值η1/η2在1~5倍范围内,平均值为2.3,先行线和后行线地表沉降槽宽度系数比值K1/K2在1~2倍范围内,平均值为1.4；砂土、粉细砂和粉土地层中土体损失率比值η1/η2均大于1,η1/η2和K1/K2与隧道覆土深度比(H/D)相关性较弱。
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持续负温（-5℃）养护条件下含气混凝土性能劣化及孔结构发展规律试验研究
本实验通过对比负温养护、标准养护条件下五种不同含气混凝土试块在不同龄期下的抗压强度值及内部孔结构，研究分析了持续负温(-5℃)养护条件下含气混凝土抗压强度的发展规律，针对(-5℃)养护条件，基于孔径与孔隙水的关系对此种条件下少害孔的范围进一步明确；并从混凝土内部孔隙分布状况对引气类混凝土普遍存在的强度缺失进行研究。试验结果表明：持续（-5℃）条件养护下对含气混凝土抗压强度增长有明显的制约抑制作用，同相同引气剂掺量下强度均小于标养试块；同种养护条件下，受引气剂影响，强度及掺量间均呈现负相关；基于负温养护环境，虽然高掺量的含气混凝土因浆体内部孔隙数量的增加，混凝土结构整体的密实性减弱，对混凝土自身的强度有一定影响，但引气剂的加入对负温环境混凝土的抵抗抗冻作用仍不可忽视。为了分析负温环境与引气剂掺量之间的平衡性，通过负温下水泥基材料的孔结构发展规律及强度增长制度，在保证含气混凝土抗压强度劣化程度低、孔径结构相对优化的前提下，寻找明确负温（-5℃）条件下含气混凝土的最优掺量。
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磁性载镧酸化蛭石吸附除磷性能及机理的研究
相对传统除磷吸附剂，镧基材料对磷的亲和力强且对环境友好，因而成为近年来新型除磷吸附剂的研究热点。但在实际应用中，镧基材料存在回收难、镧利用率低等问题。因此，在本文中，以酸活化后的蛭石为载体，采用溶剂热法引入Fe3O4赋予其磁性，沉淀法负载镧（La），制备了一种镧利用率高、可高效除磷及磁分离的磁性载镧酸化蛭石吸附剂(LaFeAVE)。通过吸附实验及多种表征手段对经和未经酸活化的磁性载镧蛭石吸附剂（LaFeAVE 和LaFeVE）进行对比分析，以探究二者在结构及除磷性能上的差别。此外，探究了LaFeAVE的吸附除磷机制。结果表明，酸活化可除去蛭石中大部分Al2O3等杂质，使其比表面积增大，提高了La在蛭石上的负载量，LaFeAVE的除磷能力比未改性蛭石提高了15.97倍。LaFeAVE对磷的吸附符合Langmuir等温模型和准二级动力学方程，35 °C下最大吸附量为40.01 mg P/g，是LaFeVE的1.30倍，达到吸附平衡的时间比LaFeVE缩短了一半，在pH值为3.00~8.00的范围内的磷去除率均在93%以上，比LaFeVE 的pH适用范围更广。LaFeAVE的再生性强于LaFeVE，重复再生5次后，对磷的吸附量仅下降20%。静电作用、配位体交换及球内络合反应是LaFeAVE吸附除磷的主要机制。
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桥梁温度作用与效应2020年度研究进展
温度作用是桥梁结构在建造、使用过程中需要考虑的重要荷载。随着交通网络的延伸，越来越多的桥梁结构受到严酷的环境温度作用，同时桥梁交通环境复杂化也使得桥梁遭受火灾并发生损失的几率增大。深入研究桥梁环境与火灾温度场，识别其作用与效应，有利用从设计、建造与养护等方面保障桥梁结构安全。本文就国内外2020年度桥梁环境温度作用、温致效应、桥梁火灾作用与效应方面最新研究进展进行梳理与总结，并基于以上最新研究进展，对未来桥梁温度作用与效应方面研究热点和方向做了展望。
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南京长江漫滩废弃粉土改良填筑路基试验研究
为实现基坑开挖废弃粉土的资源化利用，研究了水泥、石灰改良长江漫滩粉土路基的工程力学特征以及稳定性。通过击实试验、无侧限抗压强度试验、水稳性试验以及微观试验，分析改良粉土的强度特性及耐久性变化规律，论证长江漫滩粉土作为路基填料的可行性。试验结果表明:掺加水泥、石灰后，土体力学性能得到大幅改善；不同掺量下浸水5d后，改良土的水稳系数均大于0.6，水稳系数随水泥掺量的增加而增加，随石灰掺量的增加先增大后减小。微观试验表明，水泥、石灰在土体中生成的胶凝物质，对土颗粒具有包裹和联结的作用。综合考虑改良土的强度和水稳性，长江漫滩粉土经过改良后可以作为路基填料，建议水泥、石灰改良土的最佳组合配比为6%水泥+6%石灰，在此掺量下，改良土体的28d无侧限抗压强度为2.05MPa，浸水5d后的水稳系数为0.76，具有较好的路用力学性能。
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2020年预制装配式混凝土桥梁结构研究综述
预制装配式桥梁凭借施工质量好、对环境的影响小、现场作业时间短、施工安全水平高等优势，已成为中国桥梁建设的重要发展方向。预制装配式混凝土桥梁既适合于交通复杂的城市道路桥梁，也适合于施工环境艰苦的铁路桥梁建设。本文通过文献调研的方式，梳理2020年度国内外预制装配式混凝土桥梁的研究进展。根据桥梁结构类型，从上部结构与下部结构两个方面论述了该领域内的新技术、新构造以及典型工程应用。经过本文粗略总结，在上部结构中，节点的连接构造、抗裂性能与耐久性得到了学者的广泛关注；z哎下部结构中，随着预制装配式体系在高烈度地震区桥梁的中应用，预制装配式桥墩的构造与抗震性能是目前研究的一个热点。下部结构的耐久性与抗裂性能仍有待提升。
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2020年度桥梁评估与加固研究进展
由于大规模建设时期，经济高速发展带来的桥梁建设需求与落后的技术储备之间的矛盾，今后10到30年，我国将面临日益增长的桥梁检修压力。基于桥梁评估与加固领域的最新研究进展，本文介绍了包括桥梁主要病害监测技术的化学方法和物理方法以及传感器技术及信号处理技术在内的桥梁健康监测技术及装备；对比了基于时变可靠度理论和基于历史数据的桥梁健康评估方法，并论述了结构参数反演相较于人工智能的重要意义；介绍了针对抗弯、抗剪、抗震的局部加固方法，附加结构体系的整体加固方法，及电化学除氯技术等养护方法；介绍了网络级和项目级的维修加固决策方法。考虑到强学科交叉特性，对一些先进的传感器、信号处理技术及评估理论也进行了着重介绍，旨在厘清其间内在逻辑，或许能够起到一定的灵感和思路启发作用。
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2020年度桥梁文化遗产的规划与保护研究进展
在世界文化交融的进程中,各国都更加重视本国的文化遗产保护,其中桥梁文化遗产作为一类人类综合活动的遗产具有交通遗产、建筑遗产、城市规划遗产、工业遗产等的诸多属性,越来越受到世界各国的重视。但是,就目前来看,相对于其它文化遗产,在全球范围,对桥梁文化遗产的研究和实践都还不成熟,并未形成体系。通过对我国近20年古桥、古桥文化及其相关研究的统计可以清晰地看到我国目前桥梁文化遗产研究的整体现状。并且,基于对2020年度国内外桥梁文化遗产研究成果的归纳、分析,阐述和总结了2020年度桥梁文化遗产国内外研究进展情况,对未来桥梁文化遗产的规划和保护进行了展望。
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钢结构桥梁疲劳2020年度研究进展
钢结构桥梁具有轻质高强、跨越能力大、易工厂化制造和便于装配化施工等突出优点，是我国桥梁工程的重要发展方向。但工程实践表明，疲劳与断裂是导致结构服役性能降低甚至引发灾难性事故，仍是制约钢结构桥梁发展应用的关键因素。国内外学者从不同的角度对于钢结构桥梁疲劳问题进行了深入系统的研究，现聚焦疲劳失效机理与抗力评估方法、抗疲劳设计与建造技术、环境因素及其疲劳抗力效应机制、疲劳裂纹识别与监测检测、疲劳开裂处置与性能强化等主要方面，对2020年度国内外学者在相关领域所取得的最新研究进展进行总结，梳理亟待解决的关键问题以及下阶段的研究重点。结果表明：钢结构桥梁疲劳问题是学术界和工程界的研究热点，在对疲劳性能分析评估理论方法、抗疲劳设计和长寿命结构、抗疲劳建造技术、疲劳损伤监测与疲劳微裂纹检测识别、剩余疲劳寿命预测与疲劳性能强化进行研究的基础上，构建钢结构桥梁全寿命周期抗疲劳技术，是本领域的研究重点和重要发展方向。
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桥梁抗爆与抗火2020年度研究进展
近年来能源交换的需求量随各区域经济的飞速发展而不断增大，装载运输“燃、汽、爆、化”的危化品车辆日益增加，由车辆导致的爆炸或火灾层出不穷，桥梁结构的运营安全受到严重威胁。作为桥梁防灾的热点问题，国内外学者在桥梁抗爆与抗火领域进行了卓有成效的研究，现以2020年发表的中英文论文为主，对国内外学者在爆炸冲击荷载试验与数值模拟方法、桥梁火灾试验与模拟技术、桥梁抗爆性能及劣化机理、火灾下桥梁损伤机理与安全评估、桥梁抗爆安全评估方法、过火后桥梁性能演化与灾变机制等方面所取得的研究成果进行扼要综述，通过系统分析表明：爆炸试验技术与结构高应变率下的力学特性研究、复杂火灾环境下桥梁结构断面温度传递与分布规律、多灾耦合作用下桥梁结构的损伤演化、灾变机制和桥梁结构安全评估体系等方面的研究欠缺和迫切需要。为保证桥梁结构在全寿命周期内的服役安全，爆炸、火灾等极端荷载条件下的结构特性和运维安全是当前构建桥梁运维安全保障体系中的重中之重。
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2020年研究进展：轨道交通桥梁减振降噪
随着高速铁路与城市轨道交通的快速发展,振动与噪声问题愈发突出。传统直立式声屏障对轮轨噪声降噪效果明显,但当列车运行速度超过250km/h时,其噪量不足,为此,我国高速铁路正力推全封闭声屏障的建设。同时,近年来,钢桥或钢-混组合桥在我国高速铁路和城市轨道交通中逐步得到广泛应用,钢桥或钢-混组合桥的声辐射能力更强,具有频谱宽、幅值大和难控制等特点,因此,在环境敏感区域建造钢桥或钢-混组合桥亟待解决其噪声控制问题。围绕“高速铁路声屏障降噪性能与动力特性”和“钢桥减振降噪”两个研究方向,本文简要评述该方向的研究动态及发展趋势。
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2020年度桥梁结构数值分析研究进展
随着计算机技术不断发展及计算理论研究的深入，数值方法成为了分析桥梁结构力学行为的主要的方法。通过桥对梁结构的数值模拟，能获得在各种复杂作用下的力学行为和响应，在效率和适应性方面远高于解析方法和模型试验。以近年来国内外相关的研究文献成果为基础，对数值分析技术在桥梁结构分析中的应用及最新研究成果进行了综述。重点关注了与桥梁结构主要力学行为分析相关的有限元数值模拟相关的理论与方法，对桥梁结构数值化模拟方法中的梁的理论最新研究方向、主流的非线性分析方法与技术、桥梁结构材料的多种数值化本构模型研究进展，桥梁结构腐蚀环境下力学性能的时效性、耐久性评价的有限元方法，以及基于梁理论的组合结构的数值模拟方法等最新研究成果进行了综述，对这一领域需要进一步研究和解决的问题进行了讨论及展望。
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车-桥耦合振动2020年度研究进展
车-桥耦合振动的主要研究内容包括轨道不平顺作用下的车-桥耦合振动及随机振动、风-车-桥耦合振动、地震-车-桥耦合振动、新型轨道车辆-轨道梁耦合振动等方面。当前,我国铁路桥梁建设面临更大跨度、高速度、高舒适度等新的挑战,在风荷载及列车荷载等外部激励作用下,车-桥间相互作用越发显著。如何准确预测实际复杂风环境下车-桥耦合系统动力响应及高速列车的行车走行性,并为桥梁设计、线路运营、维护及管理提供技术指导,成为2020年度车-桥耦合振动领域的研究热点和发展趋势。
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基于深度学习三维重建技术的建筑施工进度管理自动化系统构建
随着建筑工程项目管理复杂程度的不断提升,越来越多自动化、智能化的施工进度方法受到传统管理领域的关注,然而现有的主流方法受到成本高昂且使用复杂等限制难以适用于复杂的建筑施工进度管理场景。本研究通过对比各类三维重建技术特点,搭建了基于深度学习三维重建技术的建筑施工进度协同管理自动化系统(DLR-P)。系统通过高速摄像头采集施工现场实时图像信息完成由二维信息到三维信息的重建,并结合BIM动态模型技术实现了对于建筑施工进度的自动化管控。针对该系统,本研究以重庆市巴南区某项目施工现场为例展开实证研究,并对系统运行过程中的各项数据进行了验证分析。结果表明,DLR-P系统平均三维重建时间为61秒满足基本进度管理需求,能够实现建筑施工进度自动化管理,有效提升了建筑施工进度管理效率。相较于目前已有的管理方式,其在运行成本以及使用便捷性方面均表现出较大优势。
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超高性能混凝土（UHPC）在桥面板体系中的应用进展
超高性能混凝土（UHPC）与正交异性钢桥面板的组合是近年来桥梁工程中新材料、新构造研究的典型范例。由于UHPC桥面板的刚度较大，它可以有效减小桥面板中的局部变形，从而明显降低正交异性钢桥面板中的疲劳应力幅，改善其抗疲劳性能。本文从新构造、剪力连接件性能、组合桥面板基本力学性能、组合桥面板疲劳性能及UHPC材料与构件力学性能等几个方面对UHPC-正交异性钢桥面板组合体系的研究进展作一综述，其内容主要为2020年以来发表的工作，部分兼及更早一些的研究成果。
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桥梁健康监测2020年度研究进展
桥梁健康监测系统利用通讯传感设备远程记录运营中的结构持续响应，通过对信号数据的处理分析实现桥梁结构的实时预警与安全评估，从而达到保护结构正常运营、延长结构使用寿命、指导桥梁结构管养与维护决策的目的。桥梁健康监测技术作为桥梁工程领域新兴的分支，已逐渐成为一个热门研究方向。为了促进该领域研究进一步发展，指导健康监测系统在桥梁工程中更高效的应用，对桥梁健康监测系统的信号降噪、信号预警、模态参数识别、有限元模型修正、损伤识别、状态预测与评估等关键技术方法的研究现状进行了详细介绍，并对2020年度内相关研究进展及应用进行了总结与评述，最终发现机器学习方法正越来越广泛地应用到桥梁健康监测各项关键技术的现阶段研究中。
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混凝土桥梁的耐久性2020年度研究进展
近年来混凝土桥梁的耐久性引起了广泛的关注并一直是桥梁研究的热点之一,混凝土桥梁的耐久性直接影响到长期服役桥梁的安全性和使用寿命。目前混凝土桥梁耐久性的研究主要分为两个方面：①从材料的损伤机理层面入手研究桥梁构件材料的破坏方式和影响因素,分析混凝土桥梁材料的耐久性影响作用机理；②从桥梁结构的整体出发研究桥梁耐久性能的设计、评估以及桥梁的养护方案等,探究提高混凝土桥梁结构耐久性的措施。为了全面掌握混凝土桥梁的耐久性的研究动态,本文从混凝土桥梁的设计、桥梁混凝土材料的耐久性研究、混凝土桥梁的钢筋锈蚀研究、混凝土桥梁的耐久性提升技术、不同服役环境对桥梁耐久性的影响、长期服役性能评估及寿命预测等方面,对2020年国内外学者关于混凝土桥梁耐久性的论文进行梳理,探讨未来混凝土桥梁耐久性的研究重点和发展方向。
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2020年钢-混组合结构桥梁研究新进展
钢-混组合结构桥梁作为可实现可持续桥梁工程的结构形式之一，有良好的综合技术经济效益和社会效益，日益受桥梁工程界所欢迎。钢-混组合结构能充分发挥混凝土和钢材各自的材料性能优势，以其整体受力的合理性、经济性、便于施工等突出优点，已广泛应用于结构工程许多领域。为促进我国桥梁建设向装配化、绿色化及智能化的转型升级，在中小跨度桥梁中推广使用钢-混组合结构面临机遇与挑战。从两大类方向对国内外2020年度文章进行搜集、分类、回顾、综述，包括各式常用剪力件研究以及组合梁研究。剪力连接件研究内容涵盖栓钉连接件、PBL连接件、螺栓连接件、进连接件的基本力学性能，以及连接件的耐久与退化性能；组合梁研究进展包括论模型研究，组合效应与空间行为研究，组合梁负弯矩区性能研究，组合梁动力特性研究，组合梁劣化性能与检测加固研究，组合梁施工方法研究。
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桥梁施工监控2020年度研究进展
桥梁施工监控是桥梁施工技术的重要组成部分，是确保桥梁施工质量的关健，是桥梁建设的安全保证，已成为桥梁工程领域研究的重要内容。通过文献调研的方式，以“施工控制/监测/监控”、“施工控制理论/方法”、“施工监测系统”、“智能监测”等为关键词，在Web of Science、Science Direct及中国知网上搜索、整理了2020年度发表的六十余篇科研论文，主要对国内外学者在桥梁施工控制理论方法、施工控制参数识别和状态预测、桥梁施工监测系统与智能监测等方面取得的研究进展进行了归纳、梳理和总结，并对今后桥梁施工控制研究的热点进行了展望。
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钢桥部分新进展
为了促进钢桥技术的发展，系统梳理了近年来国内外钢桥领域的研究热点与前沿。首先回顾了我国大型钢桥一年来的重要建设成就与技术进步，然后分别对钢桥领域主要研究方向取得的最新进展进行了系统总结，同时对钢桥领域各方面所做出的诸多具有开创意义的工作进行了详细介绍，以期对钢桥领域的工程应用与学术研究提供主要信息与借鉴。
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桥梁基础工程2020年度研究进展
桥梁基础的作用是将来自于桥梁墩台的荷载平稳地传给地基,它是连接桥梁结构和大地持力层的基本结构。与其它建筑物的基础不同,桥梁基础承受上部结构传来的动荷载,通常位于水中或深水激流中并且有庞大的体型和自重。由此带来的设计、施工和运营维护问题构成了桥梁基础工程领域独特的研究课题,尤其在各种跨海、跨江、跨不良地质区域的桥梁建设中,基础工程的问题尤为突出。本文以国内外桥梁基础工程领域的科研成果为主要依据,总结和评述近一年来在桥梁基础结构形式、基础冲刷、基础施工、和桥梁基础抗震方面的研究进展,分析和讨论目前桥梁基础工程领域存在的问题,以期指出未来的研究方向和亟待开展研究的课题。分析表明,桥梁基础工程领域的研究应重视以下几个方面：近海岸深水复杂基础的水沙作用理论和输沙机理,适合我国深海地质特点的新型深水基础结构,大型沉井基础下沉和着床关键技术,以及地震作用下土-基础-结构三者动力相互作用。。
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混凝土桥及其高性能材料2020年度研究进展
赵人达, 占玉林, 徐腾飞, 李福海, 赵成功, 张建新, 杨世玉, 原元, 文希
为了解2020年混凝土桥及其高性能材料研究方向的发展动态，并在总结其研究内容、方法和成果的基础上更好地开展后续研究，从混凝土桥、高性能混凝土材料及高性能加劲筋材三方面着手，查阅了近期文献，并进行了分类、总结和评述。研究发现：目前，混凝土桥方向较为关注运维阶段的耐久性能、极端环境下的工作性能及混凝土桥运营事故等问题；高性能混凝土材料的研究进展在高性能、绿色环保以及智能化三个方面表现突出；高性能筋材则主要围绕强度更高、更耐久的FRP筋展开，其在梁、板、柱等构件上的应用得到了积极的探索。对现有研究的不足和有待深化的问题提出初步建议，期待与相关学者共同努力，为该方向的进一步发展做出贡献。
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桥涵水文2020年度研究进展
桥涵水文主要是依据河流和水文环境等各项因素进行桥梁设计，是桥位环境设计的一项重要基础工作。通过梳理近些年来桥涵水文的发展状况,从桥涵水文中的一些关键问题——桥涵水文研究方法、设计洪水流量、桥梁基础冲刷的成因、影响因素和桥梁墩台冲刷深度的计算等方面阐述桥梁水文的发展成就，对当前的研究难点和未来的研究热点进行了简要的概括。
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桥梁水动力学2020年度研究进展
为了解桥梁水动力学研究发展动态,在总结其研究内容、方法和成果的基础上更好开展后续研究,本文从波流作用、基础局部冲刷、流固耦合、极端海洋环境多灾害作用等着手,对2020年度发表的相关文献进行分类、总结和评述。综述发现：桥梁水动力学的研究热点主要集中在极端波浪、水流作用及波流共同作用模型、桥墩局部冲刷影响因素及深度预测、地震作用下深水桥梁流固耦合、极端海洋环境多灾害作用等方面。通过梳理现有研究不足,提出如下亟待开展的研究方向包括：波流极端环境下的结构流固耦合、桥墩冲刷监测和防护、智能信息化的桥梁水动力灾害预见性及多灾害研究。期待与相关学者共同努力,为桥梁水动力学发展做出积极的贡献。
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2020年度进展：深水大跨桥梁施工技术进展
随着我国经济实力的不断增强,科学技术水平的显著提升,桥梁工程正朝着跨度更大,基础更深,桥塔更高的方向快速发展。在此过程中,桥梁建设者遇到了很多崭新的难题,例如：深水基础浮运下沉过程中精准定位、超大型沉井基础防冲刷、大直径钻孔桩施工、大跨度斜拉桥索塔锚固构造优化、超高桥塔大体积混凝土水化热温度控制、超高桥塔新型液压爬模系统开发等问题,这些问题已成为影响深水大跨桥梁安全顺利施工、长期可靠运营的关键问题。为促进深水大跨桥梁施工技术的发展,提高深水大跨桥梁施工人员解决相关问题的能力,并为深水大跨桥梁的推广提供技术支持,围绕深水大跨桥梁施工面临的上述关键问题,对2020年国内外研究者的相关研究进展及成果进行了详细分析与汇总。
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桥梁结构试验技术2020年度研究进展
桥梁结构试验主要是通过对桥梁结构本身或模型施加静力或动力作用,并利用测试技术采集精确可靠的试验数据,获取桥梁结构真实行为,解决桥梁工程领域科研与设计中存在问题的手段。桥梁结构试验作为推动桥梁工程领域发展的重要手段,长期以来一直起着举足轻重的作用,近年来随着测试技术的进步,桥梁结构试验技术也受到了学者们的广泛关注。为了促进该领域的进一步发展、指导先进测试技术在桥梁结构试验领域中的推广和应用,对桥梁模型试验、桥梁现场试验、桥梁测试技术三个关键方面的技术方法进行了系统的介绍,并对2020年度内较有启发性的相关研究进行了介绍与总结,发现：桥梁结构试验技术正进一步朝着多学科交叉融合的大方向发展。
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桥梁云计算2020年度研究进展
我国桥梁建设的深入发展、桥梁设计-施工-运维的一体化和运营管理的精细化发展趋势，对数据存贮、计算能力等提出了更高要求，云计算技术是解决此类问题的有效手段。通过文献检索与分析，从基于云计算的桥梁健康监测系统、桥梁大数据处理和物联网技术以及基于云计算的桥梁 BIM 和协同设计等方面对近年来桥梁工程中的云计算应用进行了总结，对桥梁云计算可能的研究及应用重点方向进行了预测。
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桥梁工程可靠度2020年度研究进展
由于自身固有属性的不确定性以及所处环境的复杂性，桥梁在设计、施工、运营等不同阶段都需要具备足够的可靠性。为了解桥梁工程可靠度研究与应用在2020年的最新动态，查阅文献对相关理论方法、不同阶段或环节的科研内容和成果进行归纳。在桥梁可靠度理论和方法方面，引入GPR模型、径向基神经网络等方式得到隐式结构功能函数，或引入Copula理论考虑多失效模式概率的关系；大量学者采用概率可靠性和非概率可靠性方法、蒙特卡罗数值模拟、时变可靠度理论等进行可靠性评估。既有桥梁的技术状况及可靠度仍然是国内外桥梁工程领域的热点，自然环境条件下桥梁抗力与外荷载的时变模型是桥梁时变可靠度分析与寿命预测的重点。可靠度理论及分析方法在桥梁工程设计中得到逐步的发展，考虑动态荷载作用随机性与结构参数随机性的动力可靠度研究与应用越来越多。
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桥梁撞击问题2020年度研究进展
桥梁撞击是既有以及在建桥梁长期面临的一个关键问题，撞击与防护问题研究符合国家发展需求；国内外学者近年来对其关注度也不断增多。继《桥梁撞击问题2019年研究进展》，作者对2020年桥梁船撞、落石冲击和车撞桥梁等三方面的进展进行归纳总结。其中，对于桥梁船撞问题，新规范明确提出了公路桥梁主体结构宜采用基于性能的抗撞设计方法。2020年也发生了一系列采砂船撞击桥梁事故、雅西高速桥梁被落石砸断等，以及多起车桥碰撞事件。作者对这些桥梁撞击事件进行了梳理，并根据个人理解对近一年的相关成果进行分析，之后提出了在未来的研究中需要进一步考虑的问题。
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桥梁信息化及智能桥梁2020年度研究进展
赵天祺, 勾红叶, 陈萱颖, 李文昊, 梁浩, 陈子豪, 周思清
以信息化、智能化为特征的数字化时代的到来推动了桥梁工程技术的发展与创新,有必要将云计算、大数据、人工智能、3D打印、机器人等战略性新兴产业技术与桥梁工程相融合,从智能设计、智能施工、智能运维等多个维度,推进桥梁工业化、数字化、智能化升级。本文从桥梁信息化、智能检测与安全运维、智能防灾减灾、智能材料等方面,综述了2020年该领域前沿技术和重要成果,总结了研究热点与前景展望。分析表明：BIM技术可以提升桥梁正向设计精细化水平、施工过程控制和管理准确化程度；无人机、机器人等智能检测技术与机器学习、卷积神经网络等人工智能技术提高了桥梁检测的精度和效率；高性能智能材料的应用促进了桥梁结构的自感知性、自适应性、自调节性和自诊断性；基于人工智能的自然灾害监测与预警为桥梁智能防灾减灾提供了新的发展思路。未来应将人工智能技术深度融合桥梁设计、建造和养维护的全生命周期,顺应信息化、智能化的发展趋势,实现桥梁强国梦。
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桥梁施工风险评估2020年度研究进展
为了解桥梁施工风险评估研究的具体内容及过去一年的发展动态，并在总结其研究内容、方法和成果的基础上更好地开展后续研究，从桥梁施工风险识别、风险概率与损失估计、风险评价与控制、动态风险评估四个方面着手，查阅了近期文献，并进行了分类、总结和评述。研究表明：复合风险识别方法、风险识别数据库系统及可视化不断发展；基于监测数据定量概率校正及社会损失模型构建是风险概率和损失估计的新发展；风险评价的新进展则基于聚类或数据场的风险评价新方法及模型准确度的提升；风险链式传递模型的精细化修正、基于监测数据的动态评估模型是动态风险评估的新方向。最后，对现有研究的不足和有待深化的问题提出建议，为该方向的进一步发展提供参考。
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箱梁与缆索承重桥梁理论2020年度研究进展
在以大跨、轻质、高强为标志的现代桥梁结构中,箱梁与缆索承重桥梁结构是两大重要的分支。为此,笔者系统综述了其相关理论的2019年研究进展[1],具体包括波形钢腹板箱梁理论、传统箱梁空间分析理论、多塔悬索桥缆鞍相互作用、缆索承重桥梁极限承载力及UHPC技术在缆索承重桥梁中的应用5个方面,为了及时掌握相关的研究动态,对2020年关于以上内容的研究进行梳理与总结,并增加了缆索承重桥梁体系的最新发展。研究结果表明,结构体系的持续创新为精细化箱梁与缆索承重桥梁理论的不断深化提供了契机。
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桥梁养护2020年度研究进展
桥梁养护的目的是保持桥梁正常交通功能,满足载重、速度等要求,防止突发重大灾害。桥梁养护具有长期性、局部性、应急性特点。目前国内外有专门的桥梁养护机构,已经形成桥梁日常检查、定期检测、专项检测、特殊检测、维修加固等制度和规范,养护内容和重点已经明确规定和执行,养护技术能够满足大部分需求。目前面临的突出问题是如何实现快速养护和应急整治。高速铁路和城市轨道交通不间断运营、高密度行车、行车期间禁止施工,只能利用每天凌晨约0-4点天窗时间养护维修,每天4点后必须开通线路。高速公路也要求不断道的养护维修。突发灾害发生后,需要应急整治和维持通车。铁路系统的养护体制,更容易收集数据和实现数据标准化。桥梁养护正在往快速养护和智慧养护方向发展。本文从病害及整治、养护策略、养护新技术三个方面主要介绍2020年桥梁养护研究进展。
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预应力纤维增强复合材料(FRP)桥梁结构加固应用研究2020年度进展
纤维增强复合材料(FRP)由于其材料耐腐、质轻高强等优越性能在新建桥梁和旧桥加固等工程领域中应用广泛、发展迅猛,已成为桥梁领域的研究热点。为促进FRP在我国桥梁加固中的应用与发展,满足工程运维多样化需求,本文主要对老旧桥梁加固特点、FRP材料性能及其加固桥梁方法等方面的相关研究进行总结与评述,并从混凝土和钢结构桥梁加固两方面对近年来预应力FRP方法在桥梁加固实践中的研究和应用进行回顾。预应力FRP因其加固效果明显,施工速度快,已成为一种重要的桥梁加固方法并得以应用,未来还需在FPR锚固系统标准化、加固后桥梁行为可监测性、建立FRP加固桥梁结构的规范体系等方面开展研究工作。
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桥梁抗震2020年度研究进展
地震可能对桥梁结构产生巨大的破坏力,造成桥梁损伤,甚至垮塌。桥梁抗震一直是桥梁领域内的重要研究方向。本文归纳总结了2020年桥梁抗震领域的研究成果和发展趋势,主要结论如下：探索了用新型材料代替普通混凝土后墩柱的抗震性能；通过振动台实验和数值模拟,验证了摇摆隔震桥墩具有良好的抗震性能；采用碳纤维布护套加固墩柱可以显著提高墩柱的位移延性,减少残余位移；传统单肢转双肢薄壁高墩的抗震性能更好,主筋率较高的双肢薄壁墩滞回曲线较为饱满,耗能性能良好,提高轴压比显著提高桥墩的延性性能；带消能连梁的矩形空心双柱式高墩具有更好的耗能能力、承载能力和位移延性能力；采用摩擦摆支座加限位耗能杆的减隔震体系,具有良好减隔震效果,内力减震率可达20%以上；研究了用新型无粘结钢网橡胶支座(USRB)代替桥梁中无粘结叠层橡胶支座(ULNR)的可靠性,通过数值模拟,探究了近场地震动和土-结构相互作用对桥梁动力响应的影响。
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冻融环境下混凝土经时抗压强度研究
随着服役龄期的增加,在役建筑结构的混凝土强度表现出多龄期退化的特性。针对冻融环境下混凝土的经时抗压强度的变化规律进行了深入的研究。采用超声回弹综合法并进行钻芯修正对哈尔滨、吉林及其周边县市的在役建筑结构进行了实地检测,获得混凝土抗压强度数据924组。对实测强度数据进行归一化及归并处理,并采用Kolmogorov-Smirnov非参数检验对所有子样本进行假设检验,检测结果显示各子样本均服从正态分布。在此基础上,建立了冻融环境下混凝土相对抗压强度均值及标准差随龄期的变化关系模型,为在役多龄期建筑实行全面震害模拟与评估提供可靠的研究基础。
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不同钢板加固方式影响下锈蚀RC梁试验研究
为了研究不同钢板加固方式对锈蚀RC梁承载性能的影响，探索不同钢板加固方式的加固效应，本文通过静力荷载试验对比研究了钢板抗弯加固、抗剪加固和抗弯-抗剪组合加固锈蚀RC梁在承载力、变形、破坏模式和延性等方面的特点，分析了不同加固方式的优缺点。研究结果表明：对于钢板厚度分别为3mm、4mm和5mm的抗弯加固锈蚀梁，随钢板厚度增加1mm，其极限承载力而增加7-18kN。组合加固效果最明显，其极限承载力相比于锈蚀梁提高了107.7%。组合加固锈蚀梁的抗变形能力最强，其次是抗弯加固锈蚀梁，同时钢板厚度增加对抗弯加固锈蚀梁的抗变形能力有积极作用。组合加固较其他两种加固方式能更有效地提高锈蚀梁的延性，其延性相比锈蚀梁提高了320.4%，其次是抗剪加固锈蚀梁。抗弯加固锈蚀梁的延性相比其他两种加固梁都要小，并且随着钢板厚度增加，其延性先增加后减小。评价抗弯和抗剪加固锈蚀梁的加固效果时需综合考虑抗变形能力和延性。
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内翻U形外包钢组合梁正截面抗弯承载力分析
为研究新型内翻U形外包钢-混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求，以已有内翻U型外包钢-混凝土组合连续试验梁为参照，建立该组合连续梁非线性有限元模型，模拟组合连续梁有限元模型的荷载-跨中挠度曲线，并与相关试验结果对比，验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性和有效性。应用建立的组合连续梁有限元模型，分析了内翻外包钢-混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数。综合内翻U型外包钢-混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果，提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时，组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数。0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值比较表明两者十分偏安全地接近，提出的组合梁正截面抗弯承载力修正的简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性。
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地下混凝土筒仓结构工程性试验与数值分析
地下粮仓可充分利用地下空间，具有较好的防火、防毒、防爆等性能；同时，可利用浅层地能实现准低温储粮，具有节能、低损、保证粮食品质的优点，对保障我国粮食安全及可持续发展意义重大。论文采用工程足尺试验与数值分析相结合的研究方法，对大型地下混凝土筒仓不同施工阶段进行工程试验，对不同施工阶段的仓壁的力学性能进行工程试验测试与数值模拟，验证数值分析方法的合理性与有效性。进而对最不利工况的仓壁在水土复合压力作用下的力学性能进行数值分析。结果表明，地下混凝土筒仓仓壁内力的数值模拟结果与试验结果吻合较好，验证了数值方法的有效性；仓壁径向应力在仓壁底部位置处最高，环向应力在距仓壁顶部约三分之二位置处最高。该方法可为类似地下混凝土结构的力学分析与结构设计提供参考。
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索连板球基础竖向抗拔承载特性及其影响因素
针对沙漠地区砂土地基的工程特性及现有输电塔基础存在的不足,研发出索连板球基础,该基础既填补了沙漠地区输电塔基础的空白,克服了砂土地基基础施工难题,又满足了工程安全稳定性要求。通过室内相似模型上拔试验与数值模拟计算相结合,对不同上拔荷载作用下的基础位移进行了分析,同时研究了埋深比、球径及柱径对基础极限抗拔承载力系数及土体表面主破裂面半径的影响及其规律。研究结果表明：数值模拟计算结果与模型试验结果吻合较好,与土体变形演化的三阶段相对应,荷载-位移曲线呈三段式变化；埋深比对基础极限抗拔力影响最大,且它们之间呈正相关关系；极限抗拔承载力系数随埋深比增大呈先增大后减小的变化趋势,与球体直径呈负相关关系,与水泥土柱直径呈正相关关系；土体表面主破裂面半径与埋深比、球径及柱径均呈负相关关系。
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微生物岩土技术及其应用研究进展
本文对环境岩土工程领域涉及的几种主要微生物的生物化学反应过程及作用机理进行了总结,并针对微生物岩土技术在土体加固技术，抗渗封堵技术，污染土修复技术等三个方面开展的研究进行了总结与评述。通过对微生物岩土领域国内外已开展的系列研究的整理与总结，以期促进该领域开展更全面深入的基础研究和微生物技术在岩土工程中更切合实际的推广与应用
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微生物固化纤维加筋砂土抗剪强度试验研究
微生物固化(MICP)技术能够显著提高土体的抗剪强度,但微生物固化土体也存在脆性破坏特征显著的缺陷。通过向待固化砂土中掺入一定量的纤维,以期改善微生物固化砂土的脆性破坏特性,并基于固结排水三轴试验研究了微生物固化纤维加筋砂土的抗剪强度特性。在此基础上,探讨胶结次数、纤维含量、纤维长度以及试样初始相对密实度等参数对微生物固化纤维加筋砂土剪切特性的影响。最后,结合电镜扫描测试,探究纤维加筋对微生物固化砂土剪切特性影响的内在机理。结果表明：MICP过程中,碳酸钙晶体能够有效沉积在纤维表面,提高其表面粗糙度,且碳酸钙与砂的混合体能够对纤维提供锚固作用,从而在一定程度上提高微生物固化砂土抗剪强度,并改善其应变软化特性,纤维具备改善微生物固化土体脆性破坏特征的潜力。
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混凝-超滤工艺去除水中复合污染物的研究
研究分析了腐殖酸对水溶液中纳米TiO2稳定性的影响，探究了混凝剂投加量、pH、钙离子对混凝-超滤工艺去除水中腐殖酸-纳米TiO2复合污染物的影响。结果表明，纳米TiO2与腐殖酸在水溶液中发生的静电吸附以及配位反应将引起纳米TiO2有效粒径的减小，静电斥力增强，胶体分散更均匀，体系稳定性增加，易于迁移，从而给饮用水安全带来威胁。实验结果显示，混凝剂浓度为0.46 mmol/L，pH值在7~8之间，即弱碱性时，不添加钙离子，处理效果较好，膜通量较高，膜污染较轻。
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火灾下隔震橡胶支座防火保护热传导研究
为了研究火灾下隔震橡胶支座防火保护热传导极限，并对工程上的防火保护设计提供理论依据及试验数据参考。本文在一维非稳态热传导公式的基础上，推导出ISO834火灾标准升温下的隔震橡胶支座防火保护热传导规律。按照GB9978.1-2008建筑构件耐火试验方法，对工程上常用的LNR500支座防火板保护、LNR1500支座防火板保护及LNR500支座防火板、柔性防火材料组合保护三种防火保护试件进行在ISO834标准升温下的耐火试验。用ABAQUS软件对试验的建筑隔震支座进行了建模及有限元热分析。通过防火保护数值分析和耐火试验结果与公式结果对比，拟合较好，验证了理论公式的有效性。以理论推导和试验数据为基础，当支座表面温度达到临界温度150℃时不同厚度防火板的极限导热率表可以作为工程应用参考。
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行人-扶梯耦合作用下楼盖的振动测试与舒适度评价
针对搭接扶梯的悬挑楼盖在行人-扶梯耦合作用下容易产生铅垂向振动的问题,以某高架商业夹层中的悬挑楼盖为背景,采取了现场振动测试的方法,研究扶梯运行、行人数量及行人运动状态对悬挑楼盖振动响应的影响,并通过测试数据对楼盖结构做振动舒适度及人员感知度评价。结果表明：行人在扶梯上的跑动是导致悬挑楼盖振动的主要原因；楼盖的振动响应随行人人数增加而更加明显,但随距扶梯的长度增加而衰减；采用峰值加速度对悬挑楼盖进行舒适度评价,当行人在扶梯上跑动时悬挑楼盖的振动响应已超出舒适度限值；采用KB(Konstant Beurteilungswerte)值对悬挑楼盖进行感知度评价,当行人相对扶梯静止时,悬挑楼盖的振动不会超出感知度容许值,当行人相对扶梯走动或跑动时,悬挑楼盖的振动则会超出感知度容许值；人员相对扶梯运动并不会导致悬挑楼盖发生共振。
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防堵塞型透水混凝土的制备与性能研究
为改善路面透水性能，聚合物透水混凝土已逐渐广泛用于海绵城市的建设中。本试验采用特细砂和环氧树脂制备透水材料，通过控制变量法，分别探讨了砂的粒径和聚合物掺量对透水混凝土的抗压强度以及透水系数的影响。同时还进行了堵塞的模拟实验，基于图像分析透水混凝土的孔径大小，通过观察混凝土的微观孔结构分析其性能变化规律。试验结果表明：在粒径相同的情况下，随着环氧树脂掺量的增加，透水混凝土的抗压强度逐渐提高，而透水系数逐渐下降；当骨料粒径为0.15-0.3mm的比例增大时，透水混凝土抗压强度呈现先增加后下降的趋势，而透水系数呈现不断增大的趋势。当骨料粒径为0.15-0.3mm，环氧树脂掺量为骨料质量的5%时，透水混凝土的平均孔隙率为14%，平均等效直径为214um。当粒径为0.15-0.3mm和0.3-0.6mm的骨料复掺比例为1：1时综合性能较好，抗压强度达41.7MPa，透水系数为1.7mm/s，制品经四次堵塞循环后，透水衰减系数小于20%，防堵塞性能良好。
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车辐式索桁架模态分析与试验研究
通过跨度60m圆形车辐式索桁架屋盖1:10缩尺模型的模态分析和模型试验,考察了拉索预应力、矢跨比及内外环直径比3个变化参数对结构自振特性的影响,对比分析了前四阶振型的试验结果与理论计算结果。试验和分析结果发现：结构第一、二阶振型为反对称上下振动,第三阶为内环扭转振动,第四阶为内环相对扭转振动；两者频率误差在10%以内,试验振型与理论振型基本吻合；前四阶振型的频率均在10Hz以上,表明车辐式索桁架结构为低频动力响应,自振频率较小且分布密集；预应力水平越高,振型频率越大,则结构刚度越大；矢高增加,结构频率随之减小,结构更容易发生侧向失稳；内外环直径比越大,结构扭转刚度相对会减小,容易发生扭转失稳。
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湿热环境下粘钢加固混凝土界面粘结性能研究
钢板-混凝土界面粘结性能是粘贴钢板加固混凝土结构的关键所在。通过对湿热环境下27个钢板-混凝土试件进行试验研究,分别进行5天、10天、15天的加速湿热老化,然后进行双剪试验,获得了钢板-混凝土界面发生剪切剥离破坏过程中的极限荷载、钢板应变分布及荷载-位移关系,分析了环境温度、湿度耦合作用对钢板-混凝土界面粘结耐久性能的影响,并综合考虑钢板-混凝土的粘结破坏模式、受力过程、粘结界面相对位移发展规律,提出了粘结界面剪应力、滑移与温度和湿度相关的表达式,最后建立了考虑温度、湿度影响的粘结-滑移本构关系模型,数值模拟结果与试验结果吻合良好,论文结果为指导粘钢加固混凝土结构的设计以及耐久性理论研究提供参考依据。
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进出口水温对大温差洗浴废水热泵机组性能影响的实验研究
洗浴废水中含有大量废热，作者提出了通过大温差热泵机组最大限度地回收洗浴废水热能，机组额定设计工况为：蒸发器侧洗浴废水进、出温度分别为30℃和6℃，冷凝器侧自来水进口温度为10℃，制取热水出口温度为45℃，最大制热系数（COP）理论计算值为4.9。本文通过实验研究了自来水进口温度、热水出口温度及洗浴废水入口温度对热泵机组制热性能的影响。实验结果表明，在额定设计工况下，整体机组COP为5.0。当自来水进口温度从5℃升高到15℃，整体机组COP从5.0降低到3.85，但如果自来水进口温度低于10℃，整体机组的COP高于4.5；当热水出口温度从40℃变化到50℃时，整体机组COP从5.3逐渐减小到4.9；当洗浴废水进口温度从30℃升高到35℃时，整体机组COP从4.8升高到4.95。
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拉挤GFRP管材与钢管连接拉伸试验研究
摘要:拉挤型GFRP管材节点的可靠连接是保证其正常工作的前提。为研究其拉伸连接性能，本文采用胶接连接和螺栓连接两种连接方式对GFRP管材与钢管连接件分别开展了拉伸试验研究。在胶接连接试验中研究了胶层剪应力沿长度方向的分布特征、受力机理及失效过程、胶接长度对承载力影响等。试验结果表明：胶层剪应力在加载初期沿长度方向分布呈现两端大、中间小的分布特征，高应力发生在胶接端，并随荷载上升逐步往加载端胶层转移；胶接长度的增加能显著提高连接构件承载力，但当长度达到管径的1.6倍后，继续增加胶接长度对承载力的提升并不大，故可考虑将1.6倍管径作为GFRP管材的有效胶接长度。在螺栓连接试验中研究了e/d（端距/栓径）、螺栓排数n对连接承载力及破坏模式的影响，试验结果表明：当e/d=7时，承载力达到最大值，破坏形式以挤压破坏为主；根据螺栓排数n与承载力的关系，可以推导相应折减系数来计算承载力。
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无黏性有限土体主动破坏及土压力离散元分析
建立在半无限土体假定上的朗肯土压力理论和库伦土压力理论,在挡土墙后填土有限的情况下不再适用。针对墙后无黏性填土,采用离散元方法分别对光滑、粗糙墙面平动模式下墙后有限宽度土体主动破坏的过程进行研究,分析了挡土墙运动过程中滑裂带发展、土体位移规律以及墙后水平土压力分布的情况。研究结果表明,墙体光滑情况下,滑裂带呈直线,墙后填土宽高比较小时可以观察到滑裂带的反射,墙后土体呈多折线破坏模式,滑裂带倾角基本与库伦理论滑裂带倾角相等,且与土体宽高比无关,水平土压力合力受土体宽高比影响亦不大。墙体粗糙情况下,滑裂带呈曲线,反射现象随墙体粗糙程度增加而减弱,滑裂带倾角随土体宽高比增大而减小,最终落于库伦理论滑裂带内侧。此时,存在一临界宽高比,当墙后土体宽高比小于此值时主动土压力随宽高比增大而增大,大于此值时主动土压力不受宽高比影响。而无论墙体粗糙与否,墙后土体宽高比越小,达到极限状态所需墙体位移均越小。
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配栓钉的钢筋混凝土双向板多参数试验研究
为研究配置不同栓钉参数的钢筋混凝土双向板受力性能，完成了7块配置栓钉的双向板柱节点冲切试验，主要参数为栓钉间距、直径、高度、强度和布置形式等，采用静力加载方式来模拟配置栓钉的板柱节点破坏全过程。通过对比分析试验结果，表明增大栓钉直径、栓径高度或提高栓钉强度均能改善试件抗冲切性能，其中增大直径效果最为明显，变形提高幅度达到36%；加大栓钉间距和减小栓钉高度对改善试件抗冲切性能不利，承载能力和变形均有不同程度降低；对比三种不同栓钉布置形式发现，采用相同数量栓钉放射布置和增加每圈栓钉数量的正交布置，均有利于提高试件抗冲切能力，但前者更为经济。进而结合相关规范计算结果和试验结果进行对比，验证试验结果的可靠性，结果表明配栓钉板柱结构规范计算结果具有足够安全储备，但对于反映试验结果的实质不够充分，特别是栓钉对板的抗冲切性能的贡献有所低估。
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嵌岩桩极限端阻力和端阻力系数研究
嵌岩桩极限端阻力发挥特征及端阻力系数取值仍是岩土工程中嵌岩桩应用的重要研究课题之一。本文收集整理了国外不同地区学者在不同时期、不同岩石性质和不同嵌岩条件下所开展的165个嵌岩桩端阻力试验成果，主要包括嵌岩段岩石类型及其天然单轴抗压强度、嵌岩直径与嵌岩深度、嵌岩桩极限端阻力等。定义嵌岩桩极限端阻力与岩石天然单轴抗压强度的比值为嵌岩桩端阻力系数，分析了桩径、嵌岩深度、嵌岩深径比和岩石强度对嵌岩桩极限端阻力和端阻力系数的影响规律，建立了嵌岩桩极限端阻力及端阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式，可为嵌岩桩极限端阻力计算提供借鉴。
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钢管扣件式脚手架半刚性节点多参数模拟法
脚手架立杆的6个自由度在扣件节点处受到水平杆和斜杆的约束，这些约束的强弱是架体稳定承载性能的关键因素。为确定每项约束的作用，运用敏感性分析和特征值屈曲分析方法，对其在架体稳定承载力上的贡献进行测量。基于对其贡献的相对效能分析，揭示出每项约束及对应水平杆、斜杆的作用机制。根据已公布的扣件实验测试数据，进行6项约束的实际效能初步分析，提出半刚性节点的多参数模拟方法。建立不同构造类型的模型，采用长度系数法、二阶线弹性分析方法，通过对比扣件的计算受力状况与实验测试时所采用荷载条件，对多参数模拟法取值方案的前提条件进行验证。在多参数法研究的基础上，列举和分析了半刚性节点常规单参数模拟方法中的重大缺陷和局限。
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多壁碳纳米管/氧化亚铜的制备及其对N-甲酰吗啉(NFM)废水光催化性能研究
采用液相还原法制备多壁碳纳米管/氧化亚铜(MWCNTs/Cu2O)复合微球。利用傅立叶变换红外光谱仪(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对样品进行官能团分析、物相分析和形貌观察,结果表明：多壁碳纳米管以纵横穿插方式与氧化亚铜形成复合微球。对比氧化亚铜和多壁碳纳米管/氧化亚铜对N-甲酰吗啉废水光催化性能,多壁碳纳米管/氧化亚铜复合催化剂的催化效果明显优于氧化亚铜。
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响应面法优化光聚合CMCTS-g-CPAM及其污泥脱水性能研究
污泥作为污废水处理的副产物,其产量日益增多。污泥处置前需要对污进行泥脱水处理,而污泥调理是污泥脱水前相当重要的步骤。研究人员以羧甲基壳聚糖(CMCTS)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)作为引发剂,通过紫外光引发聚合方式合成新型阳离子型污泥脱水剂CMCTS-g-CPAM。同时以光引发剂浓度、pH、光照时间为考察对象,CMCTS-g-CPAM特性粘度为响应值,采用响应面法(RSM)对CMCTS-g-CPAM污泥脱水剂的制备条件进行优化。通过响应面分析得到最佳合成条件：光照时间为2h、光引发剂浓度为0.04%(体积分数)、pH为8。接枝共聚物的红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H-NMR)表征表明AM和DMC已成功接枝到CMCTS。最后将合成产物应用于污泥脱水,实验结果表明其具有良好的污泥脱水性能。在絮凝剂投加量和pH分别为30mg/L和10时,污泥比阻降至1.96&#215;1013m/kg,滤饼含水率降至79.28%。
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冬季无霜工况下闭式热源塔的动态换热特性
为了研究闭式热源塔冬季无霜工况下传热过程，利用有限差分法建立了闭式热源塔冬季无霜工况下动态传热传质模型。将实验数据对比数值计算结果对比，验证了模型的有效性。误差分析结果表明：溶液出口温度的均方根误差为0.201°C。通过实验与模拟分析了闭式热源塔在机组变负荷运行时的动态换热特性，结果表明：当热泵机组变工况运行时，闭式热源塔作为取热装置可为机组蒸发器提供温度相对稳定的热源；此外，相比传统空气源热泵，闭式热源塔在低温高湿环境下的结霜风险更小，节能潜力更大。
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基于流固耦合的多元结构深厚覆盖层透水地基力学特性分析
深厚覆盖层多元结构坝基在渗流过程中各土层力学差异明显,分析时关注的具体问题也不尽相同,需要深入研究。本文基于比奥固结理论,考虑土体的非线性流变以及土体固结变形过程中孔隙度、渗透系数、弹性模量及泊松比的变化；借助ADINA流固耦合模块来模拟西藏达嘎水电站坝基渗流场与应力场耦合过程,分析各层力学特性及相互作用。研究表明：透水性较强的表层土体是渗流主要通道,也是渗流进出区和沉降变形体现区,应在上游采取措施提高其压缩模量,下游区域增设反滤层和排水设施；坝基中的粉细砂层是坝基沉降的主要原因,对坝基沉降起主导作用,同时应注意其液化特性对坝基的不利影响；坝基中的承压含水土层对下游上部结构产生向上顶托力,若位置较深,则破坏性较小；坝基深部土层对整个坝基的渗流破坏影响较小,但对沉降和渗流量的影响不可忽视；表层砂卵砾石层和粉细砂层的渗透系数相差较小时,土层间不会发生接触冲刷。此外,还发现坝基孔隙水压力在快速衰减阶段被消散,期间土体固结较快。垂直防渗墙能有效降低渗透坡降和渗流量,将坝基沉降变形控制在防渗墙上游区域,但上游坝基变形对防渗墙产生较大的水平推力,应加大防渗墙尺寸或者采用辅助渗控措施。
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京津地区夏季着装行为对办公建筑空调能耗的影响
着装行为通过影响室内空气参数的设定而影响建筑空调能耗。利用能耗模拟软件DeST，计算出该地区典型着装行为下实测运行参数与期望参数对应的建筑空调能耗比推荐标准下能耗分别降低了10.86%和13.16%。而基于典型着装行为的实验热学性能参数下平均只降低4%，说明由着装热阻关联的主观温度需要按地区着装行为进行修正。提出了控制建筑空调能耗的着装行为调节模型，着装行为节能率εc为负值时节能，为正值时不节能。京津地区办公建筑节能率为0的临界服装热阻为0.563clo，空调系统设计和运行节能的前提是着装热阻低于临界值。着装行为调节模型为地区着装形式和着装面料提供了量化标准，为精确控制建筑能耗提供了一种方法。
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鄂西山区公路边坡安全风险评价研究
探索和研究在山区公路建设中不可避免存在的边坡和由此引起的风险问题，是我国山区公路建设的现实性需要，因此开展山区斜坡地段安全风险评价具有重要的理论和现实意义。以地质灾害风险评估方法为基础，开展十堰至白河公路泰山沟隧道进口边坡安全风险评价研究，采用Monte Carlo模拟方法得到正常工况和非正常工况Ⅰ条件下边坡的破坏概率，并针对边坡影响范围内的承灾体进行易损性分析，通过风险分析方法得出边坡可能的经济损失价值和人口伤亡状况。结果表明：泰山沟隧道进口边坡在天然工况条件下风险较小，在接受范围之类；但在非正常工况Ⅰ条件下风险较大，必须采取风险处理措施降低风险并加强监测，特别需在施工过程和不利自然条件下对边坡变形情况加强监测，为十堰至白河公路边坡防护设计和安全运行提供指导。
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2012,34(2):69-76, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.02.012
对7根冷弯薄壁型钢C型构件进行了竖向常轴力作用下,水平循环荷载加载试验,以探索冷弯薄壁型钢C型构件滞回性能特点及其影响因素。试验反映了轴压比、截面宽厚比对试件破坏形式,能量耗散等滞回性能相关参数的影响。还重点研究了组合效应对滞回性能的改善作用。试验结果表明：大轴压比对试件的滞回性能有极大的削弱作用；试件通过组合,滞回性能得到一定的改善。此外,建立了有限元数值模型,考虑几何和材料非线性,将分析结果与试验进行对比分析,验证了试验结果的正确性,得到过早出现局部屈曲是构件破坏关键原因的结论。最后,总结了冷弯薄壁型
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2018,40(1):78-82, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.01.011
为研究机制生土砖与砂浆法向粘结性能的影响因素，分别对凿毛和未凿毛的机制生土砖与改性砂浆在7、14、28 d龄期下共72个试件进行拉伸粘结强度试验，探讨不同界面状态的机制生土砖在不同龄期下与改性砂浆法向粘结强度的变化规律和破坏形态特点，分析界面状态、龄期等因素对机制生土砖与砂浆法向粘结性能和破坏形态的影响。研究表明：机制生土砖与砂浆间的法向粘结强度值与界面状态和龄期有关，法向粘结强度随龄期的增大而提高，界面状态为凿毛时法向粘结强度有所降低，砂浆种类对机制生土砖与砂浆法向粘结强度影响显著。
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2012,34(Z1):116-119, DOI:
针对多层混凝土结构底层柱抗震能力较差的问题，本文采取提高结构的抗震设防烈度方法，计算分析七度、八度设防下框架梁、柱的轴力、剪力和弯矩。数值结果表明：提高结构的设防烈度，梁、柱的弯矩、剪力、轴力均增大，在底层（第一层）变化最为突出。地震作用下，结构的破坏形式主要表现为底层柱的破坏，因而增大建筑设计中的设防烈度可从根本上解决这一问题。
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2011,33(1):77-86, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2011.01.014
为深化模糊随机损伤力学研究,基于自适应模糊随机损伤力学模型,对材料裂纹尖端广义损伤应力场进行分析,证实了数值模型的可靠性。以碾压混凝土重力坝为例,并考虑材料参数空间变异,就模糊随机损伤增益下的宏观场分布做敏感性研究,结果表明,碾压混凝土抗压强度极限值是影响大坝安全的主控指标。采用不同模糊分布对自适应损伤力学模型做激励分析,揭示了各分布对混凝土及岩石类材料广义损伤场演化的控制特征。
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2018,40(1):68-77, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.01.010
引入初始地基比例系数、初始地基系数、水平位移特征值，导出一种新型双曲线型p-y曲线，并给出了参数经验选取参考值范围。在上层粘土下层砂土地基中进行了2组模型桩试验，含2根水平加载的钢桩和6根倾斜偏心荷载下的木桩。试验表明，水平荷载、竖向荷载和偏心弯矩荷载下柔性木质模型桩非线性特征显著。按双曲线型p-y曲线计算的模型桩地面处和桩顶水平位移与实测值吻合良好，验证了双曲线型p-y曲线。水平位移特征值增大时，桩身位移将减小，桩身最大剪力将增大，桩身最大弯矩将减小，桩侧最大土压力将增大。双层地基中，下层砂土位移特征值变化对试桩受力影响极小，从简化计算参数和应用角度出发，实际应用时可将下层砂土水平位移特征取值与上层粘土的相同。
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2010,32(5):65-70, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.05.012
在空气调节过程中不仅需要考虑房间内人员的舒适性需求，同时还需考虑如何节省能源。基于焓值理论将最小焓差算法与风阀开度调节过程相结合，使得进入空气处理单元前的空气更加接近舒适区域，然后基于质量及能量守恒理论推导出空气混合过程的数学模型，最后利用SIMULINK建立了空调系统仿真模型，并对所提控制策略从节能效果与舒适性能指标2个方面进行仿真验证。仿真结果表明最小焓差+PID策略联合控制的空调系统不仅能够获得更佳的空气舒适状态而且系统耗能更少。
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韦朝海, 周红桃, 黄晶, 韦聪, 杨兴舟, 韦景悦, 李泽敏, 胡芸, 任源
2019,41(5):151-163, DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2019.106
污水处理是一个高能耗、低能效的复杂过程。改变传统认知，将污染物当作能量物质加以资源化，回用于水处理过程或者产品化，可改变污水处理的能耗。以城市污水与焦化废水为例，分析了水质中污染物具有的内含能形式，并探讨了两种计算方法，指出内含能利用的两类可能途径和最大限度。基于热力学基本定律与污水水质特征，辅以适当的当量假设，分析了污水处理过程中的不同形式能量消耗及其原因，运用能流图表达了两个具体案例的能量转化与分布规律。比较了污水处理两类节能评价方法的优异性，提出了未来水处理可能的节能新途径。在加深污水内含能认识的基础上，结合相关产业与工艺技术，分离回收有价值成分，如营养物（氮、磷）、重金属等，并获得水资源的再利用，以间接补偿处理过程的能耗，从而实现节能目标。
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2010,32(4):85-89, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2010.04.017
为了研究教室荧光灯色温对学生学习效率和生理节律的影响,通过实验对比了3种典型色温T5荧光灯在不同照度水平下对受试人学习效率、视疲劳、脑疲劳的影响.实验采用安菲莫夫字母表和近点测定法对学习效率和视疲劳进行测试,用学习效率变化率作为特定光环境下出现的脑疲劳指标.结果表明,由于Cirtopic效应作用,中间色温荧光灯在恰当的时间长度内可对学生产生适量的良性刺激,对大脑起到“唤醒”或“放松”的作用,达到提高学习效率、缓解视/脑疲劳的效果；而高、低色温荧光灯的作用则相反；不同色温的荧光灯光源,其最佳照度值并不相同；
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2012,34(Z2):54-60, DOI:
综述了人体全身振动感知阈值的标准和指南以及实验室和现场研究的进展情况,并进行了对比分析。介绍了振动感知的机理、绝对阈值、差别阈限和描述符,分析了频率、姿势、方向、持续时间、性别、年龄和噪声对人体全身振动感知阈值的影响,最后指出了需要进一步研究的问题。
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2018,40(1):122-128, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.01.017
精确求解人体与环境表面间的角系数是研究辐射空调房间内人体辐射散热与热舒适的基本前提。结合角系数与有效辐射面积的离散公式，推导出人体与环境表面辐射角系数的数值模拟结果修正式，得到了中国人三维坐姿人体模型。在分别对坐姿人体与顶板、壁面、地板间的角系数模拟求解后发现，坐姿人体前后具有较大的方向性，人体对前方环境表面的角系数大于人体对后方环境表面的角系数。将角系数的数值模拟解与半解析解进行比较，对于顶板与垂直壁面，半解析解与模拟解较为吻合；对于地板，半解析解与模拟解存在较大的误差，并对半解析解进行了相应的修正。
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2013,35(2):66-72, DOI: 10.3969/j.issn.1674-4764.2013.02.011
在研究玻璃幕墙热传递特点的基础上，基于一维稳态热传导理论，以中空玻璃为例建立了玻璃系统传热系数计算模型；基于二维稳态热传导理论和有限单元法，采用三节点三角形单元对二维温度场进行了离散，推导了单元热传导矩阵和温度载荷列阵，并推导了热对流、热流密度、辐射以及各种边界条件耦合作用下对单元热传导矩阵和温度载荷列阵的修正公式，建立了玻璃幕墙框及附加线传热系数计算模型。利用Visual C++和ObjectARX对AutoCAD进行了二次开发，研发了玻璃幕墙传热系数计算软件TJCW，并通过算例与LBNL系列软件计算结果进行比较，验证了所编软件的正确性和有效性。最后对某工程实例中玻璃幕墙传热系数进行了节能验算。研究结果表明：建立的传热系数计算模型能够正确的计算玻璃幕墙传热系数，基于该计算模型开发出的软件能够应用于实际工程的节能分析和计算中。
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2012,34(1):76-79, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.01.015
通过测试3种不同色温、3种照度下学生脑电图α波、β波指数的变化,观察光照对人体生理节律的影响。实验发现,不同色温、光照强度下的脑波指数变化率差异存在显著性。其兴奋度及敏感性随光源色温、照度值增加,大体呈正相关关系。学习效率随光源色温、照度值增加而降低,呈负相关关系。推测原因似与高色温、高照度状态下更易出现疲劳,低色温、低照度状态下可能对大脑存在“唤醒”作用,以及大脑功能分区、光源光谱组成有关。实验结果显示教室光环境的选择,应考虑学生学习的长期性、高负荷等特点,考虑“时间累积”效应的综合影响,并值得进一步研究。
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2012,34(5):25-32, DOI: 10.3969/j.issn.1674-4764.2012.05.005
通过对杭州庆春路过江隧道泥水盾构施工地面沉降监测数据的分析，总结了地面沉降的特点及影响因素，并结合实测数据给出了地面沉降的修正双曲线预测公式。分析表明：Peck公式适用于杭州软土地层中泥水盾构施工引起的地面沉降预测，其中地面沉降槽宽度参数K取值0.25～0.32,地层损失率V1取值0.04%～0.33%。地面沉降主要为盾构脱离0～5 d或6 d内的盾尾沉降以及扰动土体长期固结沉降，分别约占总沉降量的57.27%和41.08%。适当提高切口泥水及同步注浆压力使地面微隆，可以抵消部分地层损失，减少地面沉降。由地层损失引起的横断面地面沉降曲线较规则，基本呈现高斯曲线分布；而地面隆起变形较无规则，会使沉降曲线偏离高斯曲线分布。引入新参数C后的修正双曲线模型可用于泥水盾构软土地层中施工引起的地面沉降的预测。
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2011,33(4):60-64, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2011.04.010
利用屈曲本征方程的形式解推导出随机屈曲本征值满足的概率密度演化方程。以对数风剖面中的10 m高平均风速和地面粗糙度为随机变量,分析了超大型冷却塔的随机屈曲承载力。进而,计算出其均值及标准差。结果表明,随机屈曲承载力的概率密度函数具有一般形式,不易采用常见的概率分布模型拟合。随机屈曲承载力均值与按照均值参数计算的屈曲承载力接近,但其变异性介于两个随机变量的变异性之间。
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2012,34(1):102-107, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2012.01.020
土壤脲酶活性的测定有多种方法,其中靛酚蓝比色法由于测量结果精确性较高,重现性较好,应用最为广泛。但也有培养后土壤过滤液浑浊、带色、脲酶活性受底物浓度影响较大等缺点。以此方法为基础,针对过滤方式、培养时间、底物浓度及缓冲液选择等4个重要参数进行了对比试验,以期进一步改进靛酚蓝比色法的测定准确性。结果表明,培养时选择5%的底物浓度、pH10.0的硼酸盐缓冲液、培养24 h后再经KCl溶液浸提过滤比色测定,其结果比传统靛酚蓝比色法高约2.46倍,改良靛酚蓝比色法的测定结果更接近土壤真实脲酶活性。
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2011,33(1):50-58, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2011.01.010
介绍了变曲率摩擦摆隔震支座的基本构成,从力学平衡原理出发对变频式摩擦摆隔震支座和锥形摩擦摆隔震支座两类变曲率摩擦摆隔震支座进行理论分析,推导出变曲率摩擦摆隔震支座的刚度,探讨了支座的自回复特性,得出支座最大残余位移的计算公式。采用ABAQUS软件对2类变曲率摩擦摆隔震支座进行实体单元建模,模拟了低周反复荷载作用下的滞回特性与回复特性,并与(球面)摩擦摆隔震支座进行对比分析。研究结果表明：1)理论分析和数值模拟结果吻合较好;2)变曲率摩擦摆隔震支座的滞回曲线饱满,具有良好的滞回性能,且与初始刚度相同的(球面)摩擦摆隔震支座相比,其等效粘滞阻尼比和耗能系数更大,具有更强的耗能能力;3)变曲率摩擦摆隔震支座的刚度由曲率半径,即曲面函数决定,经合理设计可使得其刚度随着位移增大呈现逐渐减小的趋势,从而使其自振周期随着位移增大而逐渐增大,可较好的解决隔震结构的低频共振问题;4)与(球面)摩擦摆隔震支座相比,该支座刚度软化的机制可使传递给上部结构的剪力减小;5)该支座的最大应力出现在支座位于设计位移时刻,且一般位于滑块或支座板球铰面边缘;6)该支座的最大残余位移由摩擦系数和曲面函数各参数共同决定,可通过理论分析和数值模拟进行合理的参数化设计将其控制在工程可接受的范围内。
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2011,33(2):132-136, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2011.02.026
混凝土结构的抗渗及防潮一直是土木工程领域需要克服的重要技术难题之一.文章研究了电渗脉冲用于混凝土结构抗渗防潮的影响因素,包括电渗脉冲电压、混凝土水灰比、液相中离子浓度,以及脉冲频率等；模拟测试了电渗脉冲作用下混凝土结构的排水与相对湿度变化.研究表明,随着脉冲电压升高与混凝土水灰比增大,电渗脉冲下混凝土渗水量增加；Na2SO4溶液浓度增大时,电渗脉冲作用下混凝土渗水量增加；脉冲频率对混凝土渗水量影响不大；研究亦显示电渗脉冲作用下混凝土排水效果明显,混凝土相对湿度显著降低.
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2008,30(6):81-85, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2008.06.017
中国城市化的发展必然带动城市地铁的发展。通过对中国主要城市地铁发展现状的分析总结，从城市地铁发展的角度出发, 分析了地铁经济的形成和发展,预示了中国城市地铁时代的到来。地铁产业作为中国的朝阳产业，是中国城市基础交通设施中最有前景、最有市场的产业。同时提出了我国城市地铁交通可持续发展战略。
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2018,40(1):39-47, DOI: 10.11835/j.issn.1674-4764.2018.01.006
制作了4组带有不同深度纵向干缩裂缝的木梁进行三分点加载试验，观察试验现象并记录极限承载力。根据试验现象，结合有限元应力分析和木材双折线顺纹本构模型，推导出木梁由受弯破坏变为顺纹剪切破坏的裂缝临界指标，以及相应的极限承载力计算公式，并将推导所得承载力公式归纳简化成承载力下降系数曲线。将试验数据代入后，发现试验现象符合临界指标的判定，且根据承载力下降系数曲线得到的极限承载力理论值与试验值相符。
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